最佳适应的内存管理算法c语言代码

以下是最佳适应内存管理算法的C语言代码：

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

#define MAX_MEM_SIZE 1024 // 内存池大小

typedef struct Node {
    int size; // 内存块大小
    struct Node *prev; // 指向前一个内存块
    struct Node *next; // 指向后一个内存块
} Node;

Node *mem_pool; // 内存池指针

// 初始化内存池
void init_mem_pool() {
    mem_pool = (Node*)malloc(MAX_MEM_SIZE);
    mem_pool->size = MAX_MEM_SIZE - sizeof(Node);
    mem_pool->prev = mem_pool->next = NULL;
}

// 分配内存
void *alloc_mem(int size) {
    Node *p = mem_pool;
    Node *best_fit = NULL;
    while (p) {
        if (p->size >= size + sizeof(Node)) { // 找到合适的内存块
            if (!best_fit || p->size < best_fit->size) {
                best_fit = p; // 更新最佳适应内存块
            }
        }
        p = p->next;
    }
    if (best_fit) {
        Node *new_node = (Node*)((char*)best_fit + sizeof(Node) + size); // 新空闲内存块
        new_node->size = best_fit->size - sizeof(Node) - size;
        new_node->prev = best_fit;
        new_node->next = best_fit->next;
        if (best_fit->next) {
            best_fit->next->prev = new_node;
        }
        best_fit->next = new_node;
        best_fit->size = size;
        return (char*)best_fit + sizeof(Node);
    } else {
        return NULL; // 没有合适的内存块
    }
}

// 释放内存
void free_mem(void *p) {
    Node *cur_node = (Node*)((char*)p - sizeof(Node));
    cur_node->size += sizeof(Node);
    if (cur_node->prev && ((char*)cur_node->prev + cur_node->prev->size) == (char*)cur_node) { // 合并前面的空闲内存块
        cur_node->prev->size += cur_node->size;
        cur_node->prev->next = cur_node->next;
        if (cur_node->next) {
            cur_node->next->prev = cur_node->prev;
        }
        cur_node = cur_node->prev;
    }
    if (cur_node->next && ((char*)cur_node + cur_node->size) == (char*)cur_node->next) { // 合并后面的空闲内存块
        cur_node->size += cur_node->next->size + sizeof(Node);
        cur_node->next = cur_node->next->next;
        if (cur_node->next) {
            cur_node->next->prev = cur_node;
        }
    }
}

int main() {
    init_mem_pool();
    void *p1 = alloc_mem(100);
    void *p2 = alloc_mem(200);
    void *p3 = alloc_mem(300);
    printf("p1=%p, p2=%p, p3=%p\n", p1, p2, p3);
    free_mem(p2);
    void *p4 = alloc_mem(150);
    printf("p4=%p\n", p4);
    return 0;
}

该代码中使用了双向链表来管理内存块，每个内存块包含了其大小、前一个内存块和后一个内存块的指针。在分配内存时，算法会从链表头开始遍历，找到最小的大小大于等于要求的内存块，然后将其拆分成一个已分配的内存块和一个空闲的内存块。在释放内存时，算法会将空闲的内存块与相邻的空闲内存块合并，以避免内存碎片的产生。

最佳适应算法与首次适应算法的区别是，在找到符合要求的内存块时，最佳适应算法会选择最小的那个，而首次适应算法则是选择第一个符合要求的。

需要注意的是，最佳适应算法的分配和释放内存的时间复杂度都比首次适应算法要高。在内存分配较频繁的场景中，可能会影响性能。