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,要求每次分与回收后显示空闲分区和已分配分区的情况。假设在初始状态下,可用的内存空间为640KB.
时间: 2024-10-27 12:02:31 浏览: 175
在C语言中,我们可以使用结构体来表示内存块以及其状态,包括已分配还是空闲、大小等信息。首先,我们定义一个简单的内存块结构:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
size_t start; // 分配开始位置
size_t end; // 分配结束位置
int status; // 0 表示空闲,1 表示已分配
} MemoryBlock;
// 初始内存情况
MemoryBlock memory[65536 / sizeof(MemoryBlock)];
int num_blocks = 0;
size_t total_size = 640 * 1024; // 640KB
// 首次适应算法
void first_fit(size_t request) {
for (int i = 0; i < num_blocks; ++i) {
if (!memory[i].status && memory[i].end - request >= request) { // 空闲且足够大
memory[i].start = memory[i].end - request + 1; // 更新开始位置
memory[i].end = memory[i].end;
memory[i].status = 1; // 标记为已分配
printf("分配 %zd KB 至 %zd-%zd\n", request, memory[i].start, memory[i].end);
break;
}
}
}
// 最佳适应算法
void best_fit(size_t request) {
for (int i = 0; i < num_blocks; ++i) {
if (!memory[i].status && memory[i].end >= request) { // 空闲且能完全满足
memory[i].status = 1; // 标记为已分配
printf("分配 %zd KB 至 %zd-%zd\n", request, memory[i].start, memory[i].end);
break;
} else if (!memory[i].status) {
// 如果当前块不足以分配,且它是第一个空闲块,则直接分配
memory[i].start = 0;
memory[i].end = request - 1;
memory[i].status = 1;
printf("分配 %zd KB 至 %zd-%zd\n", request, memory[i].start, memory[i].end);
break;
}
}
}
// 最坏适应算法
void worst_fit(size_t request) {
for (int i = num_blocks - 1; i >= 0; --i) {
if (!memory[i].status && memory[i].end - request >= request) { // 空闲且足够大
memory[i].start = memory[i].end - request + 1;
memory[i].end = memory[i].end;
memory[i].status = 1; // 标记为已分配
printf("分配 %zd KB 至 %zd-%zd\n", request, memory[i].start, memory[i].end);
break;
}
}
}
// 回收函数,这里简化处理,仅考虑连续分配的情况
void free_block(int index) {
if (index < 0 || index >= num_blocks || memory[index].status == 0)
return;
memory[index].status = 0;
printf("回收 %zd-%zd\n", memory[index].start, memory[index].end);
}
// 显示当前内存状态
void show_memory_status() {
printf("\n内存状态:\n");
for (int i = 0; i < num_blocks; ++i) {
if (memory[i].status)
printf("%zd-%zd 已分配\n", memory[i].start, memory[i].end);
else
printf("%zd-%zd 空闲\n", memory[i].start, memory[i].end);
}
}
int main() {
// 初始化内存为空闲
for (int i = 0; i < num_blocks; ++i) {
memory[i].status = 0;
}
// 示例操作
first_fit(100); // 首次适应算法分配100KB
best_fit(200); // 最佳适应算法分配200KB
worst_fit(300); // 最坏适应算法分配300KB
free_block(0); // 回收第一个已分配的块
show_memory_status();
return 0;
}
```
这个代码实现了首次/最佳/最坏适应算法的基本功能,并展示了如何分配和回收内存。运行此程序会展示每个操作后的内存状况。注意,实际应用中可能需要更复杂的逻辑来处理非连续分配和回收。
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