编写C程序,模拟实现首次/最佳/最坏适应算法的内存块分配与回收,要求每次分配与回收后显示出空闲分区和已分配分区的情况。

时间: 2023-11-17 10:26:22 浏览: 92
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ncfp.rar_作业分配_内存分配_可变分区_模拟 内存 分配 回收_首次适应算法

好的,这是一个比较复杂的问题,需要比较长的代码。下面是我的实现,其中包含了首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法的实现,以及对应的内存分配和回收函数: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 内存块结构体 typedef struct MemoryBlock { int start; // 开始地址 int size; // 大小 int status; // 状态:0-空闲,1-已分配 } MemoryBlock; // 内存块链表结构体 typedef struct MemoryBlockList { MemoryBlock block; // 内存块 struct MemoryBlockList *next; // 下一个内存块 } MemoryBlockList; // 内存分配算法类型 typedef enum AllocationAlgorithm { FIRST_FIT, // 首次适应算法 BEST_FIT, // 最佳适应算法 WORST_FIT // 最坏适应算法 } AllocationAlgorithm; // 内存块链表头节点 MemoryBlockList *head = NULL; // 打印内存块链表 void printMemoryBlockList() { if (head == NULL) { printf("Empty memory block list!\n"); return; } MemoryBlockList *p = head; printf("Memory Block List:\n"); printf("Start\tSize\tStatus\n"); while (p != NULL) { printf("%d\t%d\t%d\n", p->block.start, p->block.size, p->block.status); p = p->next; } } // 初始化内存块链表 void initMemoryBlockList(int size) { head = (MemoryBlockList *)malloc(sizeof(MemoryBlockList)); head->block.start = 0; head->block.size = size; head->block.status = 0; head->next = NULL; } // 查找第一个符合要求的内存块 MemoryBlockList *findFirstFitMemoryBlock(int size) { MemoryBlockList *p = head; while (p != NULL) { if (p->block.status == 0 && p->block.size >= size) { return p; } p = p->next; } return NULL; } // 查找最小的符合要求的内存块 MemoryBlockList *findBestFitMemoryBlock(int size) { MemoryBlockList *p = head; MemoryBlockList *bestFitBlock = NULL; int bestFitSize = -1; while (p != NULL) { if (p->block.status == 0 && p->block.size >= size) { if (bestFitBlock == NULL || p->block.size < bestFitSize) { bestFitBlock = p; bestFitSize = p->block.size; } } p = p->next; } return bestFitBlock; } // 查找最大的符合要求的内存块 MemoryBlockList *findWorstFitMemoryBlock(int size) { MemoryBlockList *p = head; MemoryBlockList *worstFitBlock = NULL; int worstFitSize = -1; while (p != NULL) { if (p->block.status == 0 && p->block.size >= size) { if (worstFitBlock == NULL || p->block.size > worstFitSize) { worstFitBlock = p; worstFitSize = p->block.size; } } p = p->next; } return worstFitBlock; } // 分配内存 void allocateMemory(int size, AllocationAlgorithm algorithm) { MemoryBlockList *block = NULL; switch (algorithm) { case FIRST_FIT: block = findFirstFitMemoryBlock(size); break; case BEST_FIT: block = findBestFitMemoryBlock(size); break; case WORST_FIT: block = findWorstFitMemoryBlock(size); break; default: printf("Invalid allocation algorithm!\n"); return; } if (block == NULL) { printf("Failed to allocate memory!\n"); return; } if (block->block.size > size) { // 如果内存块大小大于所需大小,则将其分割成两个内存块 MemoryBlockList *newBlock = (MemoryBlockList *)malloc(sizeof(MemoryBlockList)); newBlock->block.start = block->block.start + size; newBlock->block.size = block->block.size - size; newBlock->block.status = 0; newBlock->next = block->next; block->next = newBlock; } block->block.size = size; block->block.status = 1; printf("Allocated memory block at start address %d with size %d.\n", block->block.start, block->block.size); printMemoryBlockList(); } // 回收内存 void freeMemory(int start) { MemoryBlockList *p = head; while (p != NULL) { if (p->block.start == start && p->block.status == 1) { p->block.status = 0; printf("Freed memory block at start address %d with size %d.\n", p->block.start, p->block.size); // 合并相邻的空闲内存块 MemoryBlockList *q = head; while (q != NULL && q->next != NULL) { if (q->block.status == 0 && q->next->block.status == 0) { q->block.size += q->next->block.size; MemoryBlockList *tmp = q->next; q->next = q->next->next; free(tmp); } else { q = q->next; } } printMemoryBlockList(); return; } p = p->next; } printf("Failed to free memory block at start address %d!\n", start); } int main() { int size = 100; AllocationAlgorithm algorithm = FIRST_FIT; initMemoryBlockList(size); printMemoryBlockList(); allocateMemory(20, algorithm); allocateMemory(30, algorithm); allocateMemory(10, algorithm); freeMemory(0); freeMemory(50); allocateMemory(50, algorithm); return 0; } ``` 在上面的代码中,我们首先定义了一个内存块结构体和一个内存块链表结构体,然后定义了内存分配算法类型,包括首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。接着定义了内存块链表头节点和一些基本的操作函数,包括打印内存块链表、初始化内存块链表、查找符合要求的内存块、分配内存和回收内存。 在主函数中,我们首先初始化内存块链表并打印出来,然后使用不同的算法分配和释放内存,最后退出程序。 需要注意的是,由于每次分配内存可能会导致内存块链表的结构发生变化,因此在每次分配和释放内存后都需要重新打印内存块链表,以便查看当前的内存分配情况。
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