malloc函数的实现代码

malloc函数是C语言中用于动态分配内存的函数，它的实现代码通常是由操作系统提供的。具体的实现方式可能因操作系统而异，下面是一个简化的malloc函数的实现示例：

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

typedef struct block {
    size_t size;  // 内存块大小
    struct block* next;  // 指向下一个内存块的指针
    int free;  // 标记内存块是否空闲
} Block;

// 内存块链表的头指针
static Block* head = NULL;

void* malloc(size_t size) {
    Block* current;
    void* memory;

    // 如果请求的内存大小为0，则返回NULL
    if (size == 0) {
        return NULL;
    }

    // 遍历内存块链表，查找第一个足够大且空闲的内存块
    current = head;
    while (current != NULL) {
        if (current->free && current->size >= size) {
            current->free = 0;  // 标记内存块为已使用
            return (void*)(current + 1);  // 返回内存块的起始地址
        }
        current = current->next;
    }

    // 如果没有找到合适的内存块，则向操作系统申请新的内存空间
    memory = sbrk(sizeof(Block) + size);
    if (memory == (void*)-1) {
        return NULL;  // 内存申请失败，返回NULL
    }

    // 初始化新的内存块
    current = (Block*)memory;
    current->size = size;
    current->free = 0;
    current->next = head;
    head = current;

    return (void*)(current + 1);  // 返回内存块的起始地址
}

void free(void* ptr) {
    Block* current;

    // 如果指针为空，则不进行任何操作
    if (ptr == NULL) {
        return;
    }

    // 将指针转换为内存块的起始地址
    current = (Block*)ptr - 1;

    // 标记内存块为空闲
    current->free = 1;
}

这是一个简单的malloc函数实现，它使用了一个链表来管理已分配的内存块。当调用malloc函数时，它会遍历链表，查找第一个足够大且空闲的内存块。如果找到了合适的内存块，则将其标记为已使用，并返回内存块的起始地址。如果没有找到合适的内存块，则向操作系统申请新的内存空间，并将其添加到链表中。当调用free函数时，它会将指针转换为内存块的起始地址，并将该内存块标记为空闲。