可变分区的最佳、最先、最坏算法C实现
时间: 2023-07-16 16:15:47 浏览: 70
可变分区(也称为动态分区)是一种内存管理技术,其中内存空间被分成不同大小的块,以适应不同大小的进程。以下是可变分区的最佳适应算法、最先适应算法和最坏适应算法的C实现。
## 最佳适应算法
最佳适应算法会在所有可用的空闲块中选择最小的块,以适应进程的大小。这需要在每次分配时遍历整个空闲块列表,以找到最小的可用块。
```c
struct block {
int size;
int free;
};
struct block* find_best_fit(struct block* memory, int size) {
struct block* best_fit = NULL;
for (int i = 0; i < NUM_BLOCKS; i++) {
if (memory[i].free && memory[i].size >= size) {
if (best_fit == NULL || memory[i].size < best_fit->size) {
best_fit = &memory[i];
}
}
}
return best_fit;
}
void allocate_memory(struct block* memory, int size) {
struct block* best_fit = find_best_fit(memory, size);
if (best_fit) {
best_fit->free = 0;
if (best_fit->size > size) {
struct block* new_block = best_fit + 1;
new_block->size = best_fit->size - size - sizeof(struct block);
new_block->free = 1;
best_fit->size = size;
}
}
}
void free_memory(struct block* memory, void* ptr) {
struct block* block_to_free = (struct block*) ptr - 1;
block_to_free->free = 1;
}
```
## 最先适应算法
最先适应算法会在空闲块列表中选择第一个可用的块来适应进程。这比最佳适应算法更快,因为不需要遍历整个列表,但可能会导致内存碎片。
```c
struct block* find_first_fit(struct block* memory, int size) {
for (int i = 0; i < NUM_BLOCKS; i++) {
if (memory[i].free && memory[i].size >= size) {
return &memory[i];
}
}
return NULL;
}
void allocate_memory(struct block* memory, int size) {
struct block* first_fit = find_first_fit(memory, size);
if (first_fit) {
first_fit->free = 0;
if (first_fit->size > size) {
struct block* new_block = first_fit + 1;
new_block->size = first_fit->size - size - sizeof(struct block);
new_block->free = 1;
first_fit->size = size;
}
}
}
void free_memory(struct block* memory, void* ptr) {
struct block* block_to_free = (struct block*) ptr - 1;
block_to_free->free = 1;
}
```
## 最坏适应算法
最坏适应算法会在所有可用的空闲块中选择最大的块,以适应进程的大小。这可以减少内存碎片,但需要更多的时间来查找块。
```c
struct block* find_worst_fit(struct block* memory, int size) {
struct block* worst_fit = NULL;
for (int i = 0; i < NUM_BLOCKS; i++) {
if (memory[i].free && memory[i].size >= size) {
if (worst_fit == NULL || memory[i].size > worst_fit->size) {
worst_fit = &memory[i];
}
}
}
return worst_fit;
}
void allocate_memory(struct block* memory, int size) {
struct block* worst_fit = find_worst_fit(memory, size);
if (worst_fit) {
worst_fit->free = 0;
if (worst_fit->size > size) {
struct block* new_block = worst_fit + 1;
new_block->size = worst_fit->size - size - sizeof(struct block);
new_block->free = 1;
worst_fit->size = size;
}
}
}
void free_memory(struct block* memory, void* ptr) {
struct block* block_to_free = (struct block*) ptr - 1;
block_to_free->free = 1;
}
```
请注意,上面的实现假设每个块都由一个大小和一个标志表示是否空闲的结构体组成。实际上,内存管理可能需要更复杂的数据结构来跟踪可用块和已分配块之间的关系。此外,这些算法可能需要进行调整,以考虑到分配和释放内存的频率、内存碎片的大小等因素。
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