最佳适应分配算法的内存申请函数和内存释放函数代码

这是一个基于最佳适应分配算法的内存分配器，包括内存申请函数 `alloc` 和内存释放函数 `dealloc` 的代码实现：

// 内存块结构体定义
struct mem_block {
    size_t size;  // 内存块大小
    bool used;    // 是否已被占用
    mem_block* prev;  // 前一个内存块指针
    mem_block* next;  // 后一个内存块指针
};

// 内存块链表头指针
static mem_block* mem_head = nullptr;

// 最佳适应分配算法的内存申请函数
void* alloc(size_t size) {
    // 找到最小的能容纳 size 大小的内存块
    mem_block* best_fit = nullptr;
    for (mem_block* p = mem_head; p; p = p->next) {
        if (!p->used && p->size >= size &&
            (!best_fit || p->size < best_fit->size)) {
            best_fit = p;
        }
    }
    if (!best_fit) return nullptr;  // 没有合适的内存块可用

    // 拆分内存块
    if (best_fit->size > size + sizeof(mem_block)) {
        mem_block* new_block = reinterpret_cast<mem_block*>(
            reinterpret_cast<char*>(best_fit) + sizeof(mem_block) + size);
        new_block->size = best_fit->size - size - sizeof(mem_block);
        new_block->used = false;
        new_block->prev = best_fit;
        new_block->next = best_fit->next;
        if (best_fit->next) best_fit->next->prev = new_block;
        best_fit->size = size;
        best_fit->next = new_block;
    }
    best_fit->used = true;
    return reinterpret_cast<char*>(best_fit) + sizeof(mem_block);
}

// 内存释放函数
void dealloc(void* ptr) {
    if (!ptr) return;  // 空指针不需要释放

    mem_block* block =
        reinterpret_cast<mem_block*>(reinterpret_cast<char*>(ptr) - sizeof(mem_block));
    block->used = false;

    // 合并相邻的未使用内存块
    if (block->prev && !block->prev->used) {
        block->prev->size += block->size + sizeof(mem_block);
        block->prev->next = block->next;
        if (block->next) block->next->prev = block->prev;
        block = block->prev;
    }
    if (block->next && !block->next->used) {
        block->size += block->next->size + sizeof(mem_block);
        block->next = block->next->next;
        if (block->next) block->next->prev = block;
    }
}

这个内存分配器使用一个双向链表来管理所有的内存块，其中每个内存块包括一个头部信息和实际的内存数据。`alloc` 函数使用了最佳适应分配算法来找到最小的能容纳请求大小的未被占用的内存块，并在必要时拆分内存块。`dealloc` 函数用于释放一个指针所指向的内存块，并尝试合并相邻的未使用内存块。