全局数据结构 c语言

全局数据结构是在C语言中定义并使用的一种数据结构，它可以在程序的任何地方被访问，具有全局作用域。在C语言中，全局数据结构通常使用关键字“extern”在全局作用域进行声明，然后在其他文件中进行引用和使用。

全局数据结构在C语言中通常被用于存储程序中需要全局共享的数据，例如配置信息、状态变量等。它对于不同模块之间的数据共享和通信非常重要，能够简化程序的设计和管理。

在定义全局数据结构时，需要注意避免过度使用全局变量，因为全局数据结构可能会增加程序的复杂性和耦合性，降低代码的可读性和可维护性。另外，为了避免全局数据结构的冲突和竞争条件，需要采取合适的数据同步和互斥机制。

在实际编程中，使用全局数据结构需要慎重考虑设计和规划，避免出现过度依赖全局变量的情况。同时，在多线程和并发编程中，需要格外小心处理全局数据结构，以保证程序的正确性和安全性。

总之，全局数据结构在C语言中是一种重要的数据组织方式，可以方便地实现数据共享和通信，但需要在设计和使用时合理考虑其影响和风险。

相关问题

C语言数据结构图书管理系统

C语言数据结构图书管理系统是一个基于结构体的动态链表的程序，分为管理员操作和会员操作两个界面。管理员操作界面可以进行图书的收录和删除等操作，会员操作界面可以进行注册、借书和还书等操作。

以下是一个简单的C语言数据结构图书管理系统的示例：

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

// 定义图书结构体
typedef struct Book {
    char title[100];
    char author[100];
    int year;
    struct Book* next;
} Book;

// 全局变量，指向图书链表的头节点
Book* head = NULL;

// 函数声明
void addBook();void deleteBook();
void displayBooks();
void freeMemory();

int main() {
    int choice;

    while (1) {
        printf("图书管理系统\n");
        printf("1. 添加图书\n");        printf("2. 删除图书\n");
        printf("3. 显示图书\n");
        printf("4. 退出\n");
        printf("请选择操作：");
        scanf("%d", &choice);

        switch (choice) {
            case 1:
                addBook();
                break;
            case 2:
                deleteBook();
                break;
            case 3:
                displayBooks();
                break;
            case 4:
                freeMemory();
                exit(0);
            default:
                printf("无效的选择！\n");
        }
    }

    return 0;
}

// 添加图书
void addBook() {
    Book* newBook = (Book*)malloc(sizeof(Book));

    printf("请输入图书标题：");
    scanf("%s", newBook->title);
    printf("请输入图书作者：");
    scanf("%s", newBook->author);
    printf("请输入图书出版年份：");
    scanf("%d", &(newBook->year));

    newBook->next = head;
    head = newBook;

    printf("图书添加成功！\n");
}

// 删除图书
void deleteBook() {
    if (head == NULL) {
        printf("图书馆为空！\n");
        return;
    }

    char title[100];
    printf("请输入要删除的图书标题：");
    scanf("%s", title);

    Book* current = head;
    Book* previous = NULL;

    while (current != NULL) {
        if (strcmp(current->title, title) == 0) {
            if (previous == NULL) {
                head = current->next;
            } else {
                previous->next = current->next;
            }
            free(current);
            printf("图书删除成功！\n");
            return;
        }

        previous = current;
        current = current->next;
    }

    printf("未找到要删除的图书！\n");
}

// 显示图书
void displayBooks() {
    if (head == NULL) {
        printf("图书馆为空！\n");
        return;
    }

    Book* current = head;

    while (current != NULL) {
        printf("标题：%s\n", current->title);
        printf("作者：%s\n", current->author);
        printf("出版年份：%d\n", current->year);
        printf("--\n");

        current = current->next;
    }
}

// 释放内存
void freeMemory() {
    Book* current = head;
    Book* next;

    while (current != NULL) {
        next = current->next;
        free(current);
        current = next;
    }
}

伙伴系统算法的c语言实现,数据结构C语言版 伙伴系统

伙伴系统是一种内存管理算法，它将可用内存块分成不同的大小类别，并将相邻的大小类别组合成伙伴对。当需要分配内存时，伙伴系统会寻找最小的大小类别，如果没有可用的内存块，则向更大的大小类别请求。当释放内存时，伙伴系统会检查它的伙伴是否也是空闲的，如果是，则将它们合并成更大的内存块。

以下是伙伴系统的C语言实现，使用了二叉树数据结构来管理内存块。

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

#define MAXSIZE 1024

typedef struct node {
    int size;
    int status; // 0 for free, 1 for used
    struct node *left; // left child
    struct node *right; // right child
} Node;

Node *tree[MAXSIZE]; // binary tree

// return the depth of the binary tree
int depth(int size) {
    return (int) log2(size) + 1;
}

// initialize the binary tree with size and status
void init(int size) {
    int d = depth(size);
    int i;
    for (i = 0; i < MAXSIZE; i++) {
        tree[i] = NULL;
    }
    tree[d - 1] = (Node *) malloc(sizeof(Node));
    tree[d - 1]->size = size;
    tree[d - 1]->status = 0;
    tree[d - 1]->left = NULL;
    tree[d - 1]->right = NULL;
}

// allocate memory with size
void *alloc(int size) {
    int d = depth(size);
    int i;
    for (i = d - 1; i < MAXSIZE; i++) {
        Node *p = tree[i];
        while (p != NULL) {
            if (p->size == size && p->status == 0) {
                p->status = 1;
                return p;
            } else if (p->size >= size * 2 && p->status == 0) {
                p->left = (Node *) malloc(sizeof(Node));
                p->left->size = p->size / 2;
                p->left->status = 0;
                p->left->left = NULL;
                p->left->right = NULL;
                p->right = (Node *) malloc(sizeof(Node));
                p->right->size = p->size / 2;
                p->right->status = 0;
                p->right->left = NULL;
                p->right->right = NULL;
                p->status = 1;
                return alloc(size);
            }
            p = p->right;
        }
    }
    return NULL;
}

// free memory with pointer
void free_mem(void *p) {
    Node *node = (Node *) p;
    node->status = 0;
    while (node != NULL) {
        if (node->left->status == 0 && node->right->status == 0) {
            node->left = NULL;
            node->right = NULL;
            node = node->parent;
        } else {
            break;
        }
    }
}

int main() {
    init(1024);
    void *p1 = alloc(128);
    void *p2 = alloc(256);
    void *p3 = alloc(512);
    free_mem(p1);
    void *p4 = alloc(128);
    return 0;
}

这个实现使用了一个全局数组`tree`来存储二叉树节点。`init`函数用于初始化二叉树，`alloc`函数用于分配内存，`free_mem`函数用于释放内存。在`alloc`函数中，我们首先找到最小的可用内存块，如果没有可用的内存块，则向更大的内存块请求。如果分配成功，则将该内存块的状态设置为已使用，否则返回空指针。在`free_mem`函数中，我们将该内存块的状态设置为未使用，并检查它的伙伴是否也是空闲的，如果是，则将它们合并成更大的内存块。