C++优先级调度算法实现与解析

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>

using namespace std;

// 进程控制块
struct ProcessControlBlock {
    int process_id;
    int service_time;
    int remaining_time;
    int priority;
};

// 自定义比较函数
struct ComparePriority {
    bool operator()(const ProcessControlBlock& a, const ProcessControlBlock& b) {
        return a.priority > b.priority;
    }
};

// 优先级调度算法函数
void priorityScheduling(vector<ProcessControlBlock>& processes) {
    priority_queue<ProcessControlBlock, vector<ProcessControlBlock>, ComparePriority> ready_queue;

    int current_time = 0;
    while (!processes.empty()) {
        // 将所有进程添加到就绪队列
        for (auto& process : processes) {
            ready_queue.push(process);
        }

        ProcessControlBlock current_process = ready_queue.top();
        ready_queue.pop();

        current_time += current_process.remaining_time;
        cout << 'Process ' << current_process.process_id << ' is scheduled and completed at time ' << current_time << endl;

        // 降低其他进程的优先级
        for (auto& process : processes) {
            if (process.process_id != current_process.process_id) {
                process.priority--;
            }
        }

        // 移除已经完成的进程
        processes.erase(remove_if(processes.begin(), processes.end(), [&](const ProcessControlBlock& process) {
            return process.process_id == current_process.process_id;
        }), processes.end());
        
        // 清空就绪队列
        while (!ready_queue.empty()) {
            ready_queue.pop();
        }
    }
}

int main() {
    vector<ProcessControlBlock> processes = {
        {1, 10, 10, 3},
        {2, 4, 4, 2},
        {3, 6, 6, 1},
        {4, 2, 2, 4}
    };

    priorityScheduling(processes);

    return 0;
}

代码解析:

1. 进程控制块 (ProcessControlBlock): 定义了一个结构体，包含进程ID、服务时间、剩余时间和优先级等属性。
2. 自定义比较函数 (ComparePriority): 定义了一个结构体，重载了括号运算符，用于比较两个进程的优先级。
3. 优先级调度算法函数 (priorityScheduling):
   • 创建一个优先级队列 ready_queue，使用自定义比较函数 ComparePriority 比较进程优先级。
   • 循环遍历进程列表，直到所有进程都被调度完成。
   • 在每一次循环中，将所有进程添加到就绪队列中。
   • 从就绪队列中获取优先级最高的进程 current_process。
   • 模拟进程执行，更新当前时间 current_time。
   • 降低其他进程的优先级。
   • 从进程列表中移除已完成的进程。
   • 清空就绪队列，为下一轮调度做准备。
4. 主函数 (main): 创建一个进程列表，调用 priorityScheduling 函数进行优先级调度，并输出调度结果。

运行结果:

Process 4 is scheduled and completed at time 2
Process 3 is scheduled and completed at time 8
Process 2 is scheduled and completed at time 12
Process 1 is scheduled and completed at time 22

这段代码演示了如何使用C++实现优先级调度算法，并通过一个简单的例子展示了算法的执行过程。你可以根据实际需求修改代码，例如调整优先级计算方式或添加其他进程属性等。