利用银行家算法避免死锁（C++实现）

算法思想：

代码：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
#define  numberOfProcess 5
#define  numberOfReSource 3
int *available=new int[numberOfReSource];
int *work=new int[numberOfReSource];
string *securitySequence=new string[numberOfProcess];
typedef struct pcb {string pName;//进程名string *nameOfReSource = new string[numberOfReSource];//依次存放各类资源的名称int *max = new int[numberOfReSource];//max[j]=K表示进程需要Rj类资源的最大数目为Kint *allocation = new int[numberOfReSource];//allocation[j]=K表示进程已分得Rj类资源的数目为Kint *need = new int[numberOfReSource];//need[j]=K表示进程还需要Rj类资源K个方能完成任务bool finish;struct pcb *next;//链接指针指向下一个进程
}PCB;void printProcess(PCB* p) {//输出进程的相关信息PCB *q = p->next;//q指向第一个进程cout << endl << "所有进程的相关信息" << endl;cout << "         Need        Allocation    Finish" << endl;cout << "进程  A   B   C      A   B   C           " << endl;while (q) {//遍历进程cout << q->pName << "    ";cout << q->need[0] << "   " << q->need[1] << "   " << q->need[2] << "      ";cout << q->allocation[0] << "   " << q->allocation[1] << "   " << q->allocation[2] << "     ";cout << (q->finish ? "true" : "false") << endl;q = q->next;//q指向下一个进程}cout << endl;
}void initProcess(PCB *p) {//初始化进程cout << "初始化进程" << endl;cout << "请依次输入资源的名称:";string *nameOfReSource = new string[numberOfReSource];//该变量里依次存放资源的名称for (int i = 0; i<numberOfReSource; i++)//依次存放各类资源的名称cin >> nameOfReSource[i];cout << "请依次输入当前可利用资源量:";for (int i = 0; i<numberOfReSource; i++)cin >> available[i];PCB *q = p;PCB *r = new PCB;//当前工作指针for (int i = 0; i<numberOfProcess; i++) {cout << "请输入进程的名字:";cin >> r->pName;cout << "请依次输入该进程的各类资源的最大需求量(例如:2 3 4 ...):";for (int j = 0; j<numberOfReSource; j++)cin >> r->max[j];cout << "请依次输入该进程的各类资源的已经分配量(例如:2 3 4 ...):";for (int j = 0; j<numberOfReSource; j++) {cin >> r->allocation[j];r->need[j] = r->max[j] - r->allocation[j];r->finish = false;}q->next = r;q = r;r->next = new PCB;r = r->next;//指针后移}r->next = NULL;q->next = NULL;q = NULL;delete q;//释放结点delete r;printProcess(p);//输出此时进程的相关信息cout << endl;
}bool securityAlgorithm(PCB *p) {//安全性检查算法PCB *m = p->next;//m指向第一个结点PCB *s = p->next;//s指向第一个结点int count = 0;bool flag = true;for (int i = 0; i<numberOfReSource; i++)//初始化work变量work[i] = available[i];cout << "初始时刻work变量的值:";for (int j = 0; j<numberOfReSource; j++)cout << work[j] << " ";cout << endl;while (s) {//将所有进程的finish初始化为falses->finish = false;s = s->next;}while (true) {//安全性检测flag = true;for (int j = 0; j<numberOfReSource; j++)if (m->need[j]>work[j] && !m->finish) {flag = false;break;}if (flag && !m->finish) {//找到符合条件的进程securitySequence[count++] = m->pName;//将该进程的名称加到安全序列中for (int j = 0; j<numberOfReSource; j++)//修改work变量的值work[j] = work[j] + m->allocation[j];m->finish = true;//修改finishcout << endl << "当前选中的进程:" << m->pName << endl;cout << "该进程预分配后work变量的值:";//输出此刻work变量的值for (int j = 0; j<numberOfReSource; j++)cout << work[j] << " ";cout << endl;}m = m->next;//m指向下一个进程if (m == NULL)//m指向第一个进程m = p->next;s = p->next;flag = false;for (int i = 0; i<numberOfProcess; i++) {if (s->finish) {s = s->next;continue;}flag = true;for (int j = 0; j<numberOfReSource; j++)if (s->need[j]>work[j]) {flag = false;break;}if (flag)//当前进程符合条件break;s = s->next;}if (!flag)//退出整个循环break;}flag = true;s = p->next;for (int i = 0; i<numberOfProcess; i++) {if (!s->finish) {flag = false;break;}s = s->next;}if (flag) {//全为truecout << endl << "当前系统是安全的" << endl;cout << "安全序列:";for (int i = 0; i<numberOfProcess; i++)cout << securitySequence[i] << " ";cout << endl;printProcess(p);return true;}else {//不全为falsecout << "当前系统是不安全的" << endl;printProcess(p);return false;}
}int main() {PCB *p = new PCB;PCB *q;initProcess(p);//初始化操作securityAlgorithm(p);//安全性检测string nameOfRequestResource;//请求资源的进程名int *requestResource = new int[numberOfReSource];bool flag = true;while (true) {cout << endl << "请输入发出请求资源的进程的名字:";cin >> nameOfRequestResource;cout << "请依次输入请求向量:";for (int i = 0; i<numberOfReSource; i++) {cin >> requestResource[i];}q = p->next;while (q) {//找到当前进程if (q->pName == nameOfRequestResource)break;q = q->next;}cout << endl << "银行家算法开始进行检查" << endl << endl;flag = true;for (int i = 0; i<numberOfReSource; i++) {if (requestResource[i]>q->need[i] || requestResource[i]>available[i]) {flag = false;break;}}if (flag) {//符合条件cout << "银行家算法检查过后发现符合要求" << endl << endl;for (int i = 0; i<numberOfReSource; i++) {available[i] -= requestResource[i];q->allocation[i] += requestResource[i];q->need[i] -= requestResource[i];}cout << "下面进行安全性算法检查" << endl << endl;if (!securityAlgorithm(p))//当前系统处于不安全状态for (int i = 0; i<numberOfReSource; i++) {available[i] += requestResource[i];q->allocation[i] -= requestResource[i];q->need[i] += requestResource[i];}}else//不符合条件cout << "银行家算法检查之后发现不符合要求" << endl << endl;cout << endl;string choose;cout << endl << "是否还有进程要申请资源,若是则输入YES，否则输入NO:";cin >> choose;if (choose == "NO")break;}q = NULL;delete q;return 0;
}

结果：

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