银行家算法C语言代码

**银行家算法**

银行家算法是一种用于解决资源分配问题的算法，特别是在多进程环境中。它通过预先计算每个进程可能需要的最大资源量来避免死锁。

### 算法原理1. **资源描述**:首先，我们需要描述系统中的所有资源。这些资源可以是CPU、内存、磁盘空间等。
2. **进程描述**:接下来，我们需要描述每个进程可能需要的资源量。这些信息包括每个进程可能需要的最大资源量和最小资源量。
3. **安全性检查**:然后，我们需要检查系统是否满足安全性条件。如果系统满足安全性条件，则意味着系统不会出现死锁。

### C语言代码示例

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

// 定义资源结构体typedef struct {
 int max; // 最大资源量 int min; // 最小资源量} Resource;

// 定义进程结构体typedef struct {
 char name[20]; // 进程名称 int num; // 进程数量 Resource resource; // 资源需求} Process;

int main() {
 // 初始化资源和进程数组 Resource resources[] = {{10,5}, {8,3}, {6,2}};
 Process processes[] = {"P1", "P2", "P3"};
 int numResources = sizeof(resources) / sizeof(resources[0]);
 int numProcesses = sizeof(processes) / sizeof(processes[0]);

 // 检查安全性 if (isSafe(numResources, numProcesses, resources, processes)) {
 printf("系统是安全的。
");
 } else {
 printf("系统是不安全的。
");
 }

 return0;
}

// 检查系统是否满足安全性条件int isSafe(int numResources, int numProcesses, Resource resources[], Process processes[]) {
 // 初始化可分配资源数组 int allocatable[numResources];

 // 初始化进程需求资源数组 int processDemand[numProcesses][numResources];

 // 初始化进程已分配资源数组 int processAllocated[numProcesses][numResources];

 // 初始化进程最大需求资源数组 int processMaxDemand[numProcesses][numResources];

 // 初始化进程最小需求资源数组 int processMinDemand[numProcesses][numResources];

 // 初始化系统总需求资源数组 int systemTotalDemand[numResources];

 // 初始化系统可分配资源数组 int systemAllocatable[numResources];

 // 初始化系统最大需求资源数组 int systemMaxDemand[numResources];

 // 初始化系统最小需求资源数组 int systemMinDemand[numResources];

 // 初始化进程安全性标志数组 int processSafe[numProcesses];

 // 初始化系统安全性标志 int systemSafe =1;

 // 初始化可分配资源和系统总需求资源 for (int i =0; i < numResources; i++) {
 allocatable[i] = resources[i].max;
 systemTotalDemand[i] = resources[i].max;
 }

 // 初始化进程需求资源、已分配资源、最大需求资源和最小需求资源 for (int i =0; i < numProcesses; i++) {
 processDemand[i][0] = processes[i].resource.min;
 processAllocated[i][0] =0;
 processMaxDemand[i][0] = processes[i].resource.max;
 processMinDemand[i][0] = processes[i].resource.min;

 for (int j =1; j < numResources; j++) {
 processDemand[i][j] = resources[j].max;
 processAllocated[i][j] =0;
 processMaxDemand[i][j] = resources[j].max;
 processMinDemand[i][j] = resources[j].min;
 }
 }

 // 检查进程安全性 for (int i =0; i < numProcesses; i++) {
 processSafe[i] = isProcessSafe(numResources, processes[i], allocatable, processDemand, processAllocated, processMaxDemand, processMinDemand);
 }

 // 检查系统安全性 systemSafe = isSystemSafe(numResources, numProcesses, resources, allocatable, systemTotalDemand, processDemand, processAllocated, processMaxDemand, processMinDemand, processSafe);

 return systemSafe;
}

// 检查进程是否安全int isProcessSafe(int numResources, Process process, int allocatable[], int processDemand[][numResources], int processAllocated[][numResources], int processMaxDemand[][numResources], int processMinDemand[][numResources]) {
 // 初始化进程最大需求资源数组 int maxDemand[numResources];

 // 初始化进程最小需求资源数组 int minDemand[numResources];

 // 初始化进程已分配资源数组 int allocated[numResources];

 // 初始化进程可分配资源数组 int processAllocatable[numResources];

 // 初始化进程安全性标志 int safe =1;

 // 初始化进程最大需求资源和最小需求资源 for (int i =0; i < numResources; i++) {
 maxDemand[i] = processMaxDemand[0][i];
 minDemand[i] = processMinDemand[0][i];
 }

 // 检查进程是否安全 for (int i =1; i < numResources; i++) {
 if (processDemand[0][i] > maxDemand[i]) {
 safe =0;
 break;
 }
 }

 return safe;
}

// 检查系统是否安全int isSystemSafe(int numResources, int numProcesses, Resource resources[], int allocatable[], int systemTotalDemand[], int processDemand[][numResources], int processAllocated[][numResource], int processMaxDemand[][numResources], int processMinDemand[][numResources], int processSafe[]) {
 // 初始化系统最大需求资源数组 int maxDemand[numResources];

 // 初始化系统最小需求资源数组 int minDemand[numResources];

 // 初始化系统可分配资源数组 int systemAllocatable[numResources];

 // 初始化系统安全性标志 int safe =1;

 // 初始化系统最大需求资源和最小需求资源 for (int i =0; i < numResources; i++) {
 maxDemand[i] = resources[i].max;
 minDemand[i] = resources[i].min;
 }

 // 检查系统是否安全 for (int i =0; i < numProcesses; i++) {
 if (!processSafe[i]) {
 safe =0;
 break;
 }
 }

 return safe;
}

### 注释* `Resource` 结构体用于描述资源，包含最大资源量和最小资源量。
* `Process` 结构体用于描述进程，包含进程名称、进程数量、资源需求等信息。
* `isSafe` 函数用于检查系统是否安全，通过调用 `isProcessSafe` 和 `isSystemSafe` 函数来实现。
* `isProcessSafe` 函数用于检查进程是否安全，通过比较进程的最大需求资源和最小需求资源与可分配资源来实现。
* `isSystemSafe` 函数用于检查系统是否安全，通过检查所有进程的安全性并且系统的最大需求资源和最小需求资源来实现。

### 使用说明1. 初始化资源和进程数组。
2. 检查系统是否安全。

### 注意事项* 这个代码示例仅供参考，不一定适用于所有场景。
* 需要根据具体的需求进行调整和扩展。