用C语言编写程序模拟可变分区存储管理,实现内存空间的分配和回收。要求从最先适应分配算法、下次适应分配算法、最优适应分配算法和最坏适应分配算法中任选两种分别编程实现。生成代码

时间: 2025-01-05 13:45:05 浏览: 29

在C语言中实现内存管理的可变分区存储管理需要一些数据结构和基本的内存操作。这里我会简要概述如何使用最先适应算法(First-Fit,FF)和最优适应算法(Best-Fit,BF)来实现内存分配和回收。为了简化,我们假设有一个动态数组表示空闲区列表。

首先,我们需要定义两个结构体:Partition 用于存储分区信息,包括起始地址和大小,以及 FreeList 存储所有空闲分区。

typedef struct Partition {
    void* address;
    size_t size;
} Partition;

typedef struct FreeList {
    Partition* list;
    size_t count;
} FreeList;

接下来,我们可以创建一个全局的 FreeList 对象,并实现一些基本的操作:

FreeList free_list = {NULL, 0};

// 添加新的空闲分区到列表
void add_partition(Partition* partition) {
    if (free_list.list == NULL) {
        free_list.list = partition;
    } else {
        Partition* last = free_list.list;
        while (last->next != NULL) {
            last = last->next;
        }
        last->next = partition;
    }
    free_list.count++;
}

// 分配内存
void* allocate(size_t size) {
    for (Partition* partition = free_list.list; partition != NULL; partition = partition->next) {
        if (partition->size >= size) {
            // 如果找到足够大的分区,将其分割并返回地址
            void* addr = partition->address;
            partition->size -= size;
            partition->address = (char*)partition->address + size;
            add_partition(partition);
            return addr;
        }
    }
    return NULL; // 找不到适合的分区,返回 NULL 表示失败
}

// 回收内存
void deallocate(void* ptr) {
    Partition* partition = find_partition(ptr); // 根据指针查找对应的分区
    if (partition != NULL) {
        partition->size += (size_t)(intptr_t)ptr - partition->address;
        add_partition(partition);
    }
}

// 辅助函数:根据地址查找分区
Partition* find_partition(void* addr) {
    // 这里只是一个简单的查找示例,实际应用中可能需要遍历整个列表
    for (Partition* p = free_list.list; p != NULL; p = p->next) {
        if ((char*)p->address <= addr &amp;&amp; addr < (char*)(p->address + p->size)) {
            return p;
        }
    }
    return NULL;
}

注意,以上代码是一个简化的版本,实际项目中还需要考虑边界情况、内存对齐、效率优化等因素。此外,上述四种内存分配算法的实现会有所不同,比如 NextFitBestFit 需要在查找过程中更新空闲区列表,以便保持算法性能。

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