操作系统动态分区分配算法的模拟代码

以下是C++实现的操作系统动态分区分配算法的模拟代码：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

// 定义内存块结构体
struct MemoryBlock {
    int start;  // 起始地址
    int size;   // 大小
    bool is_free;   // 是否空闲
};

// 定义内存管理器类
class MemoryManager {
private:
    vector<MemoryBlock> memory; // 内存块向量
public:
    // 初始化内存
    void init_memory(int size) {
        MemoryBlock block;
        block.start = 0;
        block.size = size;
        block.is_free = true;
        memory.push_back(block);
    }

    // 首次适应算法
    int first_fit(int size) {
        for (int i = 0; i < memory.size(); i++) {
            if (memory[i].is_free && memory[i].size >= size) {
                int start = memory[i].start;
                memory[i].start += size;
                memory[i].size -= size;
                if (memory[i].size == 0) {
                    memory.erase(memory.begin() + i);
                }
                MemoryBlock block;
                block.start = start;
                block.size = size;
                block.is_free = false;
                memory.insert(memory.begin() + i, block);
                return start;
            }
        }
        return -1;
    }

    // 最佳适应算法
    int best_fit(int size) {
        int min_size = INT_MAX;
        int index = -1;
        for (int i = 0; i < memory.size(); i++) {
            if (memory[i].is_free && memory[i].size >= size && memory[i].size < min_size) {
                min_size = memory[i].size;
                index = i;
            }
        }
        if (index != -1) {
            int start = memory[index].start;
            memory[index].start += size;
            memory[index].size -= size;
            if (memory[index].size == 0) {
                memory.erase(memory.begin() + index);
            }
            MemoryBlock block;
            block.start = start;
            block.size = size;
            block.is_free = false;
            memory.insert(memory.begin() + index, block);
            return start;
        }
        return -1;
    }

    // 回收内存
    void free_memory(int start) {
        for (int i = 0; i < memory.size(); i++) {
            if (memory[i].start == start) {
                memory[i].is_free = true;
                // 合并相邻的空闲块
                if (i > 0 && memory[i - 1].is_free) {
                    memory[i - 1].size += memory[i].size;
                    memory.erase(memory.begin() + i);
                    i--;
                }
                if (i < memory.size() - 1 && memory[i + 1].is_free) {
                    memory[i].size += memory[i + 1].size;
                    memory.erase(memory.begin() + i + 1);
                }
                break;
            }
        }
    }

    // 打印内存状态
    void print_memory() {
        for (int i = 0; i < memory.size(); i++) {
            cout << "start: " << memory[i].start << ", size: " << memory[i].size << ", is_free: " << memory[i].is_free << endl;
        }
    }
};

int main() {
    MemoryManager manager;
    manager.init_memory(1024);   // 初始化内存大小为1024
    int start1 = manager.first_fit(256);    // 使用首次适应算法分配256大小的内存块
    int start2 = manager.best_fit(512);     // 使用最佳适应算法分配512大小的内存块
    manager.print_memory(); // 打印内存状态
    manager.free_memory(start1);    // 回收内存块
    manager.print_memory(); // 打印内存状态
    return 0;
}