编写C语言程序,模拟实现首次/最佳/最坏适应算法的内存块分配和回收,要求每次分配和回收后显示出空闲分区和已分配分区的情况。假设初始状态下,可用的内存空间为640KB。
时间: 2024-12-18 14:28:54 浏览: 52
在C语言中,我们可以使用数组来模拟内存空间,并通过指针记录每个内存块的状态。以下是简化的首次适应(First Fit)、最佳适应(Best Fit)和最坏适应(Worst Fit)算法的实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define KB (1024)
#define TOTAL_SIZE (64 * KB) // 初始状态640KB
typedef struct {
size_t start;
size_t end; // 区间结束位置减一,因为数组索引从0开始
int status; // 0表示空闲,1表示已分配
} MemoryBlock;
MemoryBlock memory[TOTAL_SIZE / KB]; // 总内存大小
void init_memory() {
for (size_t i = 0; i < TOTAL_SIZE / KB; i++) {
memory[i].start = i * KB;
memory[i].end = (i + 1) * KB - 1;
memory[i].status = 1; // 初始状态所有区域标记为已分配
}
}
// 首次适应
MemoryBlock* first_fit(size_t size) {
for (size_t i = 0; i < TOTAL_SIZE / KB; i++) {
if (memory[i].status == 0 && memory[i].end >= size) { // 找到足够大的空闲区
memory[i].status = 0; // 标记为空闲
return &memory[i];
}
}
printf("No space available.\n");
return NULL;
}
// 最佳适应
MemoryBlock* best_fit(size_t size) {
MemoryBlock* min_block = NULL;
for (size_t i = 0; i < TOTAL_SIZE / KB; i++) {
if (memory[i].status == 0 && (min_block == NULL || memory[i].end - size < min_block->end)) {
min_block = &memory[i];
}
}
if (min_block != NULL) {
min_block->status = 0;
} else {
printf("No space available.\n");
}
return min_block;
}
// 最坏适应
MemoryBlock* worst_fit(size_t size) {
MemoryBlock* max_block = NULL;
for (size_t i = 0; i < TOTAL_SIZE / KB; i++) {
if (memory[i].status == 0 && (max_block == NULL || memory[i].start > max_block->start)) {
max_block = &memory[i];
}
}
if (max_block != NULL) {
max_block->status = 0;
} else {
printf("No space available.\n");
}
return max_block;
}
void print_status() {
for (size_t i = 0; i < TOTAL_SIZE / KB; i++) {
if (memory[i].status == 0) {
printf("Free: %d-%d\n", memory[i].start, memory[i].end);
} else {
printf("Allocated: %d-%d\n", memory[i].start, memory[i].end);
}
}
}
int main() {
init_memory();
// 分配示例
MemoryBlock* allocated_block = first_fit(16 * KB); // 申请16KB内存
if (allocated_block != NULL) {
printf("Allocated block at: %d-%d\n", allocated_block->start, allocated_block->end);
print_status();
}
// 回收示例
allocated_block->status = 1; // 模拟释放,这里只是标记,实际操作需要考虑内存管理细节
print_status();
return 0;
}
```
上述代码演示了如何使用C语言实现简单的内存分配和回收功能。`first_fit`, `best_fit`, 和 `worst_fit` 函数分别对应三种适应策略。注意,这只是一个简化版本,实际应用中还需要处理更复杂的问题,如内存碎片、内存池等。
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