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纯c语言写银行家算法

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纯c语言写银行家算法主要参考链接：https://blog.csdn.net/houchaoqun_xmu/article/details/55540792https://liuyanzhao.com/2932.html（这个是额外贴出可以参考的连接。本文的主要参考链接依旧是第一条）[声明]本文为转载是因为代码大多数都是网上copy的，然后自己也只是微调加实现过，个人认为不可以当原创。代码全部都贴上来了，…

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

主要参考链接：

https://blog.csdn.net/houchaoqun_xmu/article/details/55540792

https://liuyanzhao.com/2932.html（这个是额外贴出可以参考的连接。本文的主要参考链接依旧是第一条）

[声明]本文为转载是因为代码大多数都是网上copy的，然后自己也只是微调加实现过，个人认为不可以当原创。代码全部都贴上来了，txt文档的格式也贴了，也实现过，如果期间遇到困难，希望你们再去找其他的资料，问我的话我未必能答上来。

 

操作系统系列文章：

1.进程调度算法FCFS和RR

2.作业调度算法SJF和HRRN

3.动态分区分配算法的FirstFit和BestFit

4.银行家算法

 

 主要的数据结构

#define MaxNumber 20

static int n;//当前进程个数 
static int m;//当前资源个数
static int Available[MaxNumber];
static int Max[MaxNumber][MaxNumber];
static int Allocation[MaxNumber][MaxNumber];
static int Need[MaxNumber][MaxNumber];

static int Request[MaxNumber];
static int SafeOrder[MaxNumber]; 
static bool Finish[MaxNumber];
 
static char sourceName[] = {'A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K'};	  //资源名称

用到的函数

void input();//在文件中录入数据 
bool isSystemSafe();//安全性算法 
void bankerAlgorithm();//银行家算法 
void display();//录入数据后的第一次输入 
void display_later(); //之后的每一次输出 
void display_array(int a[MaxNumber][MaxNumber],int n,int m);//专门负责二维数组a[][]的第n行的输出 
void display_array_one(int a[MaxNumber],int m);//专门负责一维数组a[]的第n行的输出

核心算法

银行家算法函数

void bankerAlgorithm()
{
	int chooseProcess;
	char isContinue;
    
    
	while(true)
	{
		//设置两个布尔变量：判别请求向量是等待还是系统已经不再分配新的资源
		bool isRequestNeedOK = true;
		bool isRequestAvailableOK = true;
		int isAll_0=1;
		int isSafe=1;

        printf("\n请输入要申请资源的进程号（注意：P0进程为0）\n");
        printf("chooseProcess=");
        scanf("%d",&chooseProcess);
        printf("请输入进程所请求的各类资源的数量：(A B C):");
        for(int i=0;i<m;i++){
        	scanf("%d",&Request[i]);
		}

		//输入错误判断
		for (int i=0;i<m;i++)
		{
			if (Request[i]>Need[chooseProcess][i])
			{
				printf("**************************当前运行结果*****************************\n");
				printf("您输入的请求进程所对应的资源数量超过最大需求量，请重新输入！\n");
				isRequestNeedOK = false;
				break;        
			}
			if (Request[i]>Available[i])
			{
				printf("**************************当前运行结果*****************************\n");
				printf("您输入的请求进程的资源数量超过系统所供给的最大资源数量，必须等待。请重新输入！\n");
				isRequestAvailableOK = false;
				break;     
			}
		}
        if(isRequestNeedOK && isRequestAvailableOK)      //当输入满足最基本的要求（上面两条） 
	    {
        	
        	for (int j = 0;j<m;j++)
		    {
			   Available[j] -= Request[j];
		 	   Allocation[chooseProcess][j] += Request[j];
			   Need[chooseProcess][j] -= Request[j];
		    }
		    printf("**************************当前运行结果*****************************\n");
		    
		    if (!isSystemSafe())   //如何不满足系统安全性算法，将本次试探作废，恢复到原来的值
		    {
		    	isSafe=0;
			    for (int j = 0;j<m;j++)
			        {
				        Available[j] +=Request[j];
				        Allocation[chooseProcess][j] -= Request[j];
				        Need[chooseProcess][j] += Request[j];
			        }
			    printf("****************系统将进入不安全状态，故不分配资源******************\n");//系统将进入不安全状态，故不分配资源 
		    }
		
		       //资源回收 
		        for(int j=0;j<m;j++)
				{
			        if(Need[chooseProcess][j]!=0)
				    {
			            isAll_0=0;  //说明不是全0，即进程还未满足 
			            break;
		            }
		        }    
		
		        if(isAll_0==1)
			    {
			        for(int j=0;j<m;j++)
				    {
				        Available[j] += Allocation[chooseProcess][j];
			        }
		        }
		        
            //是否继续输入 
            printf("是否继续输入请求变量request进行测试，是（Y）,否（N）\n");
		    printf("isContinue =");
		    scanf(" %c",&isContinue); 
		    if (isContinue=='Y'|| isContinue=='y')
		    {
			    if(isAll_0==0 && isSafe)//isAll_0为0，即不能把占有的交出来，即进程还没完成 			    
			    	printf("\nP(%d)成功分配后的资源分配表如下：\n",chooseProcess);
				
				else if(isAll_0 && isSafe)
					printf("\nP(%d)成功完成任务，归还所占有的资源。资源分配表如下：\n",chooseProcess);
				
				else
				    printf("\n资源分配表如下：\n");

				display_later();
			    continue;			    
		    }
		    else if (isContinue=='N' || isContinue=='n')
		    {
			    printf("******************************程序结束*****************************\n");
			    break;
		    }
        } 
    }	
}

安全性检查函数 

bool isSystemSafe()
{
	int work[MaxNumber];
	for (int i=0;i<m;i++)   //m是资源个数A,B,C
	{
		work[i] = Available[i];
	}
	for (int i=0;i<n;i++)    //n是进程个数
	{
		Finish[i] = false;
		SafeOrder[i] = -1;  //初始化安全序列
	}
 
	int FinishNumber = 0;
	int isSafe;
	int i =0,j;
	while(i<n)
	{
		isSafe = 0;
		for(j = 0;j<m;j++)
		{
			if (Finish[i]==false && Need[i][j]<=work[j])
			{
				isSafe++;
			}
			else
				break;
		}
 
		if (isSafe == m)  //当且仅当进程对应的所有资源的数量都满足的时候才成立
		{
			Finish[i] = true;
			SafeOrder[FinishNumber] = i;
			FinishNumber++;
			for (j = 0;j<m;j++)
			{
				work[j] += Allocation[i][j];
			}
			i=0;  //找到满足条件的进程后，从头开始再进行寻找
		}
		else
			i++;
 
		if (FinishNumber==n)
		{
			printf("**************************系统为安全状态*****************************\n");
			printf("对应的安全序列为：");
			for(int i=0;i<n-1;i++)
			{
				printf("P%d--->",SafeOrder[i]);
			}
			printf("P%d\n",SafeOrder[n-1]);
			return true;
		}
	}
	return false;
}

主函数

int main()
{
	input();
	if(isSystemSafe())       //先判断输入的数据有没有安全序列；
	{
	    bankerAlgorithm();
	}     
	else printf("输入的资源分配表不存在安全序列，请重新输入");
	 
	system("pause");
	return 0;
}

测试数据的输入

纯c语言写银行家算法

源代码

#include<stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h> 

#define MaxNumber 20

static int n;//当前进程个数 
static int m;//当前资源个数
static int Available[MaxNumber];
static int Max[MaxNumber][MaxNumber];
static int Allocation[MaxNumber][MaxNumber];
static int Need[MaxNumber][MaxNumber];

static int Request[MaxNumber];
static int SafeOrder[MaxNumber]; 
static bool Finish[MaxNumber];
 
static char sourceName[] = {'A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K'};	  //资源名称
 
void input();//在文件中录入数据 
bool isSystemSafe();//安全性算法 
void bankerAlgorithm();//银行家算法 
void display();//录入数据后的第一次输入 
void display_later(); //之后的每一次输出 
void display_array(int a[MaxNumber][MaxNumber],int n,int m);//专门负责二维数组a[][]的第n行的输出 
void display_array_one(int a[MaxNumber],int m);//专门负责一维数组a[]的第n行的输出 


int main()
{
	input();
	if(isSystemSafe())       //先判断输入的数据有没有安全序列；
	{
	    bankerAlgorithm();
	}     
	else printf("输入的资源分配表不存在安全序列，请重新输入");
	 
	system("pause");
	return 0;
}

void input()
{
	FILE *fp;
	fp=fopen("银行家数据.txt","r");
	if(fp==NULL){
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	
	//读取数据
	fscanf(fp,"%d",&n);//当前进程个数 
	fscanf(fp,"%d",&m);//当前资源个数 
 
	for (int i=0;i<m;i++)
	{
		fscanf(fp,"%d",&Available[i]);
	}
 
	for (int i=0;i<n;i++)
	{
		for (int j=0;j<m;j++)
		{
			fscanf(fp,"%d",&Allocation[i][j]);
		}
	}
 
	for (int i=0;i<n;i++)
	{
		for (int j=0;j<m;j++)
		{
			fscanf(fp,"%d",&Need[i][j]);
		}
	}
 
	for (int i=0;i<n;i++)
	{
		for (int j=0;j<m;j++)
		{
			Max[i][j] = Need[i][j] + Allocation[i][j];
		}
	}
	printf("*****************************程序开始*******************************\n");

//测试代码 
//    for (int i=0;i<n;i++)
//	{
//		for (int j=0;j<m;j++)
//		{
//			if(j%m==0)printf("\n");
//			printf("%d ",Max[i][j]);
//	        
//		}
//	}
    
	display();
	
}

void display_array(int a[MaxNumber][MaxNumber],int n,int m){//输出数组第n行的数据 
	int i;
	for(i=0;i<m;i++){
		 printf("  %d  ",a[n][i]);	
	}

	 printf("  ");
}

void display_array_one(int a[MaxNumber],int m){
	int i;
	for(i=0;i<m;i++){
		 printf("  %d  ",a[i]);	
	}
}

void display(){
//	char processName[] = {'1','2','3','4','5','6'};
	
	printf("----------------------------------------------------------------------\n");
	printf("当前进程个数为 n = %d\n",n);
	printf("当前资源个数为 m = %d\n",m);
	printf("系统可利用资源数情况如下：\n");
	for (int i=0;i<m;i++)
	{
		printf("     %c   ",sourceName[i]);
	}
	printf("\n");
	for (int i=0;i<m;i++){
		printf("     %d   ",Available[i]);
	}
	printf("\n");
    printf("----------------------------------------------------------------------\n");

    if(m==3)
	    printf("processName      Max[][]       Allocation[][]      Need[][]       Available[]\n");//m=3，3个资源 
	else if(m==4)
        printf("processName         Max[][]           Allocation[][]            Need[][]            Available[]\n");//m=4,4个资源 
    else
        printf("processName           Max[][]                 Allocation[][]               Need[][]                 Available[]\n");//m>=5,5个资源 

	printf("           ");
	for(int i=1;i<=4;i++)
	{
		printf("  ");
		for(int j=0;j<m;j++)
		{
		  printf("  %c  ",sourceName[j]);
	    }
	}
	printf("\n");
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		printf("    P%d  ",i); 
		printf("     ");
		if(i==0)
		{
			display_array(Max,i,m);
			display_array(Allocation,i,m);
			display_array(Need,i,m);
			display_array_one(Available,m);
		}
		else
		{
			display_array(Max,i,m);
			display_array(Allocation,i,m);
			display_array(Need,i,m);
		}
		printf("\n");
		
	}
	
} 


void display_later() {
	printf("----------------------------------------------------------------------\n");
	
	if(m==3)
	    printf("processName      Max[][]       Allocation[][]      Need[][]       Available[]\n");//m=3，3个资源 
	else if(m==4)
        printf("processName         Max[][]           Allocation[][]            Need[][]            Available[]\n");//m=4,4个资源 
    else
        printf("processName           Max[][]                 Allocation[][]               Need[][]                 Available[]\n");//m=5,5个资源
        
	printf("           ");
	for(int i=1;i<=4;i++)
	{
		printf("  ");
		for(int j=0;j<m;j++)
		{
		  printf("  %c  ",sourceName[j]);
	    }
	}
	printf("\n");
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		printf("    P%d  ",i); 
		printf("     ");
		if(i==0)
		{
			display_array(Max,i,m);
			display_array(Allocation,i,m);
			display_array(Need,i,m);
			display_array_one(Available,m);
		}
		else
		{
			display_array(Max,i,m);
			display_array(Allocation,i,m);
			display_array(Need,i,m);
		}
		printf("\n");
		
	}
		
}

void bankerAlgorithm()
{
	int chooseProcess;
	char isContinue;
    
    
	while(true)
	{
		//设置两个布尔变量：判别请求向量是等待还是系统已经不再分配新的资源
		bool isRequestNeedOK = true;
		bool isRequestAvailableOK = true;
		int isAll_0=1;
		int isSafe=1;

        printf("\n请输入要申请资源的进程号（注意：P0进程为0）\n");
        printf("chooseProcess=");
        scanf("%d",&chooseProcess);
        printf("请输入进程所请求的各类资源的数量：(A B C):");
        for(int i=0;i<m;i++){
        	scanf("%d",&Request[i]);
		}

		//输入错误判断
		for (int i=0;i<m;i++)
		{
			if (Request[i]>Need[chooseProcess][i])
			{
				printf("**************************当前运行结果*****************************\n");
				printf("您输入的请求进程所对应的资源数量超过最大需求量，请重新输入！\n");
				isRequestNeedOK = false;
				break;        
			}
			if (Request[i]>Available[i])
			{
				printf("**************************当前运行结果*****************************\n");
				printf("您输入的请求进程的资源数量超过系统所供给的最大资源数量，必须等待。请重新输入！\n");
				isRequestAvailableOK = false;
				break;     
			}
		}
        if(isRequestNeedOK && isRequestAvailableOK)      //当输入满足最基本的要求（上面两条） 
	    {
        	
        	for (int j = 0;j<m;j++)
		    {
			   Available[j] -= Request[j];
		 	   Allocation[chooseProcess][j] += Request[j];
			   Need[chooseProcess][j] -= Request[j];
		    }
		    printf("**************************当前运行结果*****************************\n");
		    
		    if (!isSystemSafe())   //如何不满足系统安全性算法，将本次试探作废，恢复到原来的值
		    {
		    	isSafe=0;
			    for (int j = 0;j<m;j++)
			        {
				        Available[j] +=Request[j];
				        Allocation[chooseProcess][j] -= Request[j];
				        Need[chooseProcess][j] += Request[j];
			        }
			    printf("****************系统将进入不安全状态，故不分配资源******************\n");//系统将进入不安全状态，故不分配资源 
		    }
		
		       //资源回收 
		        for(int j=0;j<m;j++)
				{
			        if(Need[chooseProcess][j]!=0)
				    {
			            isAll_0=0;  //说明不是全0，即进程还未满足 
			            break;
		            }
		        }    
		
		        if(isAll_0==1)
			    {
			        for(int j=0;j<m;j++)
				    {
				        Available[j] += Allocation[chooseProcess][j];
			        }
		        }
		        
            //是否继续输入 
            printf("是否继续输入请求变量request进行测试，是（Y）,否（N）\n");
		    printf("isContinue =");
		    scanf(" %c",&isContinue); 
		    if (isContinue=='Y'|| isContinue=='y')
		    {
			    if(isAll_0==0 && isSafe)//isAll_0为0，即不能把占有的交出来，即进程还没完成 			    
			    	printf("\nP(%d)成功分配后的资源分配表如下：\n",chooseProcess);
				
				else if(isAll_0 && isSafe)
					printf("\nP(%d)成功完成任务，归还所占有的资源。资源分配表如下：\n",chooseProcess);
				
				else
				    printf("\n资源分配表如下：\n");

				display_later();
			    continue;			    
		    }
		    else if (isContinue=='N' || isContinue=='n')
		    {
			    printf("******************************程序结束*****************************\n");
			    break;
		    }
        } 
    }	
} 


bool isSystemSafe()
{
	int work[MaxNumber];
	for (int i=0;i<m;i++)   //m是资源个数A,B,C
	{
		work[i] = Available[i];
	}
	for (int i=0;i<n;i++)    //n是进程个数
	{
		Finish[i] = false;
		SafeOrder[i] = -1;  //初始化安全序列
	}
 
	int FinishNumber = 0;
	int isSafe;
	int i =0,j;
	while(i<n)
	{
		isSafe = 0;
		for(j = 0;j<m;j++)
		{
			if (Finish[i]==false && Need[i][j]<=work[j])
			{
				isSafe++;
			}
			else
				break;
		}
 
		if (isSafe == m)  //当且仅当进程对应的所有资源的数量都满足的时候才成立
		{
			Finish[i] = true;
			SafeOrder[FinishNumber] = i;
			FinishNumber++;
			for (j = 0;j<m;j++)
			{
				work[j] += Allocation[i][j];
			}
			i=0;  //找到满足条件的进程后，从头开始再进行寻找
		}
		else
			i++;
 
		if (FinishNumber==n)
		{
			printf("**************************系统为安全状态*****************************\n");
			printf("对应的安全序列为：");
			for(int i=0;i<n-1;i++)
			{
				printf("P%d--->",SafeOrder[i]);
			}
			printf("P%d\n",SafeOrder[n-1]);
			return true;
		}
	}
	return false;
}

 实验截图

纯c语言写银行家算法

 纯c语言写银行家算法

对P1请求1 0 2：没有超出最大值，并检测到有安全序列，因此允许分配。此时，Allocation，Need，Available都有相应变化。

（注意！只有当输入了Y或y才会看到成功分配后的资源分配表）

纯c语言写银行家算法

继续对P1请求 0 2 0：没有超出最大值，并检测到有安全序列，因此允许分配。而且，P1成功完成任务，将原先占有的资源归还给系统。（资源回收）

 

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