给定如下定义,请实现类似c语言中malloc与free函数基础功能
时间: 2023-09-08 12:01:28 浏览: 216
C语言malloc函数的用法
在C语言中,malloc函数被用于动态分配内存空间,而free函数则用于释放之前分配的内存空间。我们可以通过使用结构体和指针来实现类似的功能。
首先,我们可以定义一个结构体来表示分配的内存块:
```c
typedef struct memory_block {
size_t size; // 内存块大小
struct memory_block* next; // 指向下一个内存块的指针
} memory_block;
```
接下来,我们需要为分配的内存块创建一个链表来管理,定义一个指向链表头的全局指针:
```c
static memory_block* memory_list = NULL; // 指向链表头的全局指针
```
然后,我们可以实现malloc函数,其作用是根据指定的大小动态分配内存空间。具体步骤如下:
1. 遍历链表,查找是否有已被释放的空闲内存块足够满足需求。
2. 若找到合适的内存块,则将其标记为已分配,返回指向该内存块的指针。
3. 若没有合适的内存块,则通过调用系统的内存分配函数(如malloc)来分配一块新的内存。
4. 将新的内存块加入到链表中,标记为已分配,返回指向该内存块的指针。
下面是malloc函数的实现:
```c
void* my_malloc(size_t size) {
memory_block* block = memory_list;
while (block != NULL) {
if (block->size >= size && !block->is_allocated) {
block->is_allocated = true;
return (void*)(block + 1);
}
block = block->next;
}
block = (memory_block*)malloc(size + sizeof(memory_block));
block->size = size;
block->next = memory_list;
memory_list = block;
block->is_allocated = true;
return (void*)(block + 1);
}
```
最后,我们需要实现free函数来释放之前分配的内存块。其步骤如下:
1. 查找要释放的内存块。
2. 将其标记为未分配状态。
下面是free函数的实现:
```c
void my_free(void* ptr) {
if (ptr == NULL) {
return;
}
memory_block* block = (memory_block*)ptr - 1;
block->is_allocated = false;
}
```
以上是一个基本的实现,可以模拟malloc和free函数的基础功能。当然,实际中还需要处理一些边界情况和错误处理,以保证代码的健壮性和稳定性。
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