在c语言中模拟实现从低位地址开始进行首次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: 2024-12-14 21:18:43 浏览: 13
在C语言中,我们可以使用数组或者动态内存分配函数`malloc()`和`free()`来模拟内存管理。首先,我们需要创建一个大小与总内存相当的数组表示整个内存空间,其中元素的值可以标记为"已分配"或"空闲"。
这里是一个简单的模拟:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // 包含malloc和free
#define TOTAL_MEMORY 65536 // 总内存大小,单位字节
#define MEMORY_UNIT 1024 // 单元大小,这里是1KB
typedef enum {FREE, ALLOCATED} MemoryStatus; // 内存状态枚举
MemoryStatus memory[TOTAL_MEMORY/MEMORY_UNIT]; // 创建数组,每个元素代表一个内存单元
// 分配内存
void* allocate(size_t size) {
int index = 0;
while (index < TOTAL_MEMORY/MEMORY_UNIT && !isFree(index)) {
index++;
}
if (index == TOTAL_MEMORY/MEMORY_UNIT) {
printf("No more memory available.\n");
return NULL;
}
// 将当前位置标记为已分配,并返回指针
memory[index] = ALLOCATED;
void* ptr = (char*)memory + index * MEMORY_UNIT;
printf("Allocated %d bytes at address %p\n", size, ptr);
return ptr;
}
// 回收内存
void free(void* ptr) {
if (!ptr || ptr >= (char*)memory + TOTAL_MEMORY) {
printf("Invalid memory address.\n");
return;
}
int index = (int)(ptr - (char*)memory) / MEMORY_UNIT;
if (memory[index] != ALLOCATED) {
printf("Memory already freed.\n");
return;
}
memory[index] = FREE;
printf("Freed memory at address %p\n", ptr);
}
// 检查并打印当前内存情况
void showMemory() {
for (int i = 0; i < TOTAL_MEMORY/MEMORY_UNIT; i++) {
if (memory[i] == FREE)
printf("%d bytes free at index %d\n", MEMORY_UNIT, i);
else if (memory[i] == ALLOCATED)
printf("%d bytes allocated at index %d\n", MEMORY_UNIT, i);
}
}
int main() {
// 初始化所有内存为空闲
for (int i = 0; i < TOTAL_MEMORY/MEMORY_UNIT; i++)
memory[i] = FREE;
// 分配、释放内存示例
allocate(1024); // 分配1KB内存
allocate(2048); // 分配2KB内存
free((char*)memory + 1024); // 释放之前分配的1KB内存
showMemory(); // 打印当前内存状态
return 0;
}
```
在这个例子中,我们创建了一个`allocate()`函数用于分配内存,`free()`函数用于回收内存,`showMemory()`则展示了内存的状态。注意这只是一个基础的模拟,实际系统中的内存管理会复杂得多,涉及到更复杂的内存池和碎片整理等机制。
阅读全文