操作系统（第四版）银行家算法C++实现
仅做学习使用，只是自己的一个小练习，有些地方的代码是针对例题设置
书籍封面：
题目：（书籍的P111-P114页内容）
以下是代码(配有注释)：
#include <iostream>
#include<string.h> //为了是两个数组相等memcpy函数加的头文件
using namespace std;
#define SourseNum 3 //资源种类数，例题中为ABC三种资源（书P112）
#define N 5 //进程数，5
#define M 3 //资源种类数
#define A 0
#define B 1
#define C 2 //资源名称，在后面数组中使用的时候可以直接用名字，不需要考虑其实际值是数组下标012
//银行家算法
int Available[SourseNum]= {3,3,2}; //可利用资源数，系统拥有的
int Max[N][M]={ {7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3} };//最大需求矩阵
int Allocation[N][M]={ {0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2} }; //n进程已经拥有的m资源数量
int Need[N][M]={ {7,4,3},{1,2,2},{6,0,0},{0,1,1},{4,3,1} }; //进程n还需要m资源数量
int Request[N][SourseNum]; //存放的内容是n进程请求申请的资源数
//安全性算法
int Work[SourseNum];//工作向量，表示系统可提供给进程继续运行所需的各类资源数目，执行安全算法时Work[] = Available[]
bool Finish[N];//表示系统是否有足够的资源分配给进程使之运行完成，一开始都为false
//声明所有函数
void initial();//初始化所有资源初始值
bool banker_suanfa(int name);//银行家算法 ,name是进程序号
bool is_safe();//安全性算法
void banker_back_suanfa(int name);//不安全的时候要回退资源，银行家算法里面加减了啥都得改回去
void output();//把所有内容可视化输出，不然输着输着忘记内容了
/*
void initial(){//初始化所有资源初始值,初始化例题内容 //后续发现错误，只能在定义数组的时候整体赋值，在赋值语句中不能整体赋值。
Available[SourseNum] = {3,3,2};
Max[N][M]={ {7,5,3},{3,2,2},{9,0,2},{2,2,2},{4,3,3} };
Allocation[N][M]={ {0,1,0},{2,0,0},{3,0,2},{2,1,1},{0,0,2} };
Need[N][M]={ {7,4,3},{1,2,2},{6,0,0},{0,1,1},{4,3,1} };
}
*/
bool banker_suanfa(int name){//银行家算法,失败（当输入不合法的时候）则返回false;name是进程序号
//(1)
if(Request[name][A]>Need[name][A]) return false;
if(Request[name][B]>Need[name][B]) return false;
if(Request[name][C]>Need[name][C]) return false;
//(2)
if(Request[name][A]>Available[A]) return false;
if(Request[name][B]>Available[B]) return false;
if(Request[name][C]>Available[C]) return false;
//(3)输入合理，进行操作
for(int i =0 ;i<SourseNum;i++){
Available[i]-=Request[name][i]; //系统拥有的响应资源数减少了
Allocation[name][i] += Request[name][i]; //进程自己拥有的响应资源数增加了
Need[name][i]-=Request[name][i]; //进程自己需要的响应资源数减少了
}
return true;
}
bool is_safe(){//安全性算法 //有个小问题，如果不是按照从前往后的顺序找到的序列呢？--如果work+Allocation都能本身就能把P4运行了，那先收了P2的Allocation就更能把P4运行了
for(int k =0;k<N;k++){
Finish[k]=false;
}
// Finish[N] = {false,false,false,false,false};//后续发现错误，只能在定义数组的时候整体赋值，在赋值语句中不能整体赋值。
// Work = Available;不能使用这种方法让两个数组相等
memcpy(Work,Available,sizeof(Available));
bool flag =true; //标志位
int i=0;
for(;i<N;){//寻找满足条件并更新的进程
if(Finish[i]==false && Need[i][A]<=Work[A] &&Need[i][B]<=Work[B] &&Need[i][C]<=Work[C]){
cout<<"此时的work ABC = \t"<<Work[A]<<"\t"<<Work[B]<<"\t"<<Work[C]<<endl;
Work[A]+=Allocation[i][A];
Work[B]+=Allocation[i][B];
Work[C]+=Allocation[i][C];
Finish[i]=true;
cout<<"安全性算法中：目前找到的进程：进程"<<i<<endl;
cout<<"此时的work+Allocation ABC = \t"<<Work[A]<<"\t"<<Work[B]<<"\t"<<Work[C]<<endl;
cout<<"------------------------------"<<endl;
i=0;//从头再找一遍，就是说找到了之后，work值更新了，没准之前略过的进程又有人能行了呢。
}
else{
i++;
}
}
for(int j=0;j<N;j++){ //遍历查看finish值对不对
if(Finish[j]==false){//有进程还是false说明它不合格，这个不安全
flag=false;
break; //直接break，别的也不用找了，找到一个不合格的这个申请就不安全了已经
}
}
if(flag==false){
return false; // 不安全！
}else{
return true;//安全
}
}
void banker_back_suanfa(int name){//不安全的时候要回退资源，银行家算法里面加减了啥都得改回去
for(int i =0 ;i<SourseNum;i++){
Available[i]+=Request[name][i]; //系统拥有的响应资源数减少的加回去
Allocation[name][i] -= Request[name][i]; //进程自己拥有的响应资源数增加了的减回去
Need[name][i]+=Request[name][i]; //进程自己需要的响应资源数减少了的加回去
}
}
void output(){//把所有内容可视化输出
for(int i =0;i<N;i++){
cout<<"进程P"<<i<<"的Allocation ABC："<<Allocation[i][A]<<"\t"<<Allocation[i][B]<<"\t"<<Allocation[i][C]<<endl;
}
cout<<"-------------------------------------------------------"<<endl;
for(int i =0;i<N;i++){
cout<<"进程P"<<i<<"的Need ABC："<<Need[i][A]<<"\t"<<Need[i][B]<<"\t"<<Need[i][C]<<endl;
}
cout<<"-------------------------------------------------------"<<endl;
cout<<"Available ABC分别为："<<Available[A]<<"\t"<<Available[B]<<"\t"<<Available[C]<<endl;
cout<<"-------------------------------------------------------"<<endl;
cout<<"-------------------------------------------------------"<<endl;
cout<<"-------------------------------------------------------"<<endl;
}
bool is_End(){//是否结束，当可分配资源即Available全为0的时候，就是系统没有可分配资源的时候，结束程序
for(int i =0;i<SourseNum;i++)
{
if(Available[i]>0){
return false;//只要资源数有大于0的就代表还有资源呢，就不能结束！
}
}
return true;//结束啦
}
int main()
{
int name; //进行申请的进程序号，0——4
int Sourse_A;//申请的A资源数量
int Sourse_B;//申请的B资源数量
int Sourse_C;//申请的C资源数量
// initial();//程序开始时初始化 //因为发现错误所以这个函数挂了
cout<<"程序还未开始时各资源情况如下："<<endl;
output();//输出一遍初始化内容
cout<<"提示：若进程申请资源成功，且是安全状态程序继续运行，若申请失败则需要重新申请"<<endl;
while(1){
if(is_End()) break; //如果结束了，那就结束了
cout<<"哪个进程要申请空间？（进程0——4）"<<endl;
cin>>name;
cout<<"\n 分别申请ABC多少资源数（数字之间搁一个空格）？\n";
cin>>Sourse_A>>Sourse_B>>Sourse_C;
Request[name][A]=Sourse_A;
Request[name][B]=Sourse_B;
Request[name][C]=Sourse_C;
if(banker_suanfa(name)){//输入的申请资源数合理,已分配资源给
if(is_safe()){//如果是安全的
cout<<"进程"<<name<<"申请资源成功，现在情况如下："<<endl;
output();//输出一遍所有内容
cout<<"可以继续申请资源"<<endl;
continue;//下一轮 while循环
}
else { //不安全，退回
banker_back_suanfa(name);
cout<<"资源申请不合理！申请资源之前的状态如下："<<endl;
output();
cout<<"请重新申请资源！"<<endl;
continue;//下一轮while循环
}
}
else{//输入的申请资源数不合理，连银行家算法都过不了
cout<<"输入的申请资源数不合理，请重新输入！现在情况如下："<<endl;
output();
continue;
}
}//while
cout<<"\n程序结束~！"<<endl;
return 0;
}
以上代码能够运行，初步判断结果正确
下面是书上的例子，有兴趣的话读者可以把代码拷贝到本地运行，输入测试样例试一下。
over~