C语言编程实现空闲表法,位示图法连续分配,成组链接法代码

时间: 2023-08-07 22:07:30 浏览: 179
以下是C语言实现三种分配方式的代码: 1. 空闲表法 ```c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define MAXSIZE 1024 // 空间总大小 #define MINISIZE 16 // 最小分配单位 typedef struct node { int addr; // 起始地址 int size; // 大小 struct node *next; // 指向下一个节点 } Node; Node *freeList = NULL; // 空闲表头指针 // 初始化空闲表 void initFreeList() { freeList = (Node*) malloc(sizeof(Node)); freeList->addr = 0; freeList->size = MAXSIZE; freeList->next = NULL; } // 分配 int allocate(int size) { Node *p = freeList, *prev = freeList; while (p != NULL) { if (p->size >= size) { // 找到合适的空闲块 if (p->size - size >= MINISIZE) { // 剩余空间足够大,可以继续分割 Node *newNode = (Node*) malloc(sizeof(Node)); newNode->addr = p->addr + size; newNode->size = p->size - size; newNode->next = p->next; p->next = newNode; p->size = size; } if (p == freeList) { // 分配的是第一个节点 freeList = p->next; } else { prev->next = p->next; } free(p); return p->addr; } prev = p; p = p->next; } printf("No enough space.\n"); return -1; } // 释放 void deallocate(int addr, int size) { Node *p = freeList, *prev = freeList; while (p != NULL && p->addr < addr) { // 找到释放位置前面的节点 prev = p; p = p->next; } if (p == NULL) { // 释放位置在空闲链表末尾 Node *newNode = (Node*) malloc(sizeof(Node)); newNode->addr = addr; newNode->size = size; newNode->next = NULL; prev->next = newNode; } else { if (prev == p) { // 释放位置在空闲链表开头 freeList = (Node*) malloc(sizeof(Node)); freeList->addr = addr; freeList->size = size; freeList->next = p; } else { // 释放位置在空闲链表中 Node *newNode = (Node*) malloc(sizeof(Node)); newNode->addr = addr; newNode->size = size; newNode->next = p; prev->next = newNode; } // 合并相邻的空闲块 if (prev != freeList && prev->addr + prev->size == addr) { prev->size += size; if (p != NULL && addr + size == p->addr) { prev->size += p->size; prev->next = p->next; free(p); } } else if (p != NULL && addr + size == p->addr) { p->addr = addr; p->size += size; } } } // 打印空闲表 void printFreeList() { printf("Free List:\n"); Node *p = freeList; while (p != NULL) { printf("Address: %d, Size: %d\n", p->addr, p->size); p = p->next; } } int main() { initFreeList(); int addr1 = allocate(256); int addr2 = allocate(512); int addr3 = allocate(128); int addr4 = allocate(64); printFreeList(); deallocate(addr2, 512); printFreeList(); deallocate(addr3, 128); printFreeList(); deallocate(addr1, 256); printFreeList(); deallocate(addr4, 64); printFreeList(); return 0; } ``` 2. 位示图法 ```c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define MAXSIZE 1024 // 空间总大小 #define MINISIZE 16 // 最小分配单位 #define INTSIZE sizeof(int) // int类型的大小 int *bitmap = NULL; // 位示图指针 int bitCount = 0; // 位示图的位数 // 初始化位示图 void initBitmap() { bitCount = MAXSIZE / MINISIZE; bitmap = (int*) malloc(bitCount * INTSIZE); for (int i = 0; i < bitCount; i++) { bitmap[i] = 0; } } // 分配 int allocate(int size) { int index = -1; int count = 0; for (int i = 0; i < bitCount; i++) { if (bitmap[i] == 0) { // 找到一个未被占用的位 count++; if (count == size / MINISIZE || count * MINISIZE == size) { // 找到连续的若干个未被占用的位 index = i - count + 1; break; } } else { count = 0; } } if (index == -1) { printf("No enough space.\n"); return -1; } for (int i = index; i < index + size / MINISIZE || i == index && size % MINISIZE != 0; i++) { bitmap[i] = 1; } return index * MINISIZE; } // 释放 void deallocate(int addr, int size) { int index = addr / MINISIZE; for (int i = index; i < index + size / MINISIZE || i == index && size % MINISIZE != 0; i++) { bitmap[i] = 0; } } // 打印位示图 void printBitmap() { printf("Bitmap:\n"); for (int i = 0; i < bitCount; i++) { printf("%d ", bitmap[i]); } printf("\n"); } int main() { initBitmap(); int addr1 = allocate(256); int addr2 = allocate(512); int addr3 = allocate(128); int addr4 = allocate(64); printBitmap(); deallocate(addr2, 512); printBitmap(); deallocate(addr3, 128); printBitmap(); deallocate(addr1, 256); printBitmap(); deallocate(addr4, 64); printBitmap(); return 0; } ``` 3. 成组链接法 ```c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #define MAXSIZE 1024 // 空间总大小 #define MINISIZE 16 // 最小分配单位 #define GROUPSIZE 4 // 成组链接的组数 typedef struct node { int addr; // 起始地址 int size; // 大小 int next; // 指向下一个节点,-1表示没有下一个节点 } Node; Node *groupList = NULL; // 成组链表头指针 int *bitmap = NULL; // 位示图指针 int bitCount = 0; // 位示图的位数 // 初始化成组链表和位示图 void initGroupList() { groupList = (Node*) malloc(GROUPSIZE * sizeof(Node)); for (int i = 0; i < GROUPSIZE; i++) { groupList[i].addr = i * MAXSIZE / GROUPSIZE; groupList[i].size = MAXSIZE / GROUPSIZE; groupList[i].next = -1; } bitCount = groupList[0].size / MINISIZE * GROUPSIZE; bitmap = (int*) malloc(bitCount * sizeof(int)); for (int i = 0; i < bitCount; i++) { bitmap[i] = 0; } } // 分配 int allocate(int size) { int count = 0; int index = -1; for (int i = 0; i < GROUPSIZE && index == -1; i++) { int curr = i; while (curr != -1) { int j = 0; for (; j < groupList[curr].size / MINISIZE; j++) { if (bitmap[i * groupList[curr].size / MINISIZE + j] == 0) { count++; if (count == size / MINISIZE || count * MINISIZE == size) { index = i * groupList[curr].size / MINISIZE + j - count + 1; break; } } else { count = 0; } } curr = groupList[curr].next; } } if (index == -1) { printf("No enough space.\n"); return -1; } int curr = index / (groupList[0].size / MINISIZE); int offset = index % (groupList[0].size / MINISIZE); for (int i = curr * groupList[0].size / MINISIZE + offset; i < curr * groupList[0].size / MINISIZE + offset + size / MINISIZE || i == curr * groupList[0].size / MINISIZE + offset && size % MINISIZE != 0; i++) { bitmap[i] = 1; } return index * MINISIZE; } // 释放 void deallocate(int addr, int size) { int curr = addr / (groupList[0].size / MINISIZE); int offset = addr % (groupList[0].size / MINISIZE); for (int i = curr * groupList[0].size / MINISIZE + offset; i < curr * groupList[0].size / MINISIZE + offset + size / MINISIZE || i == curr * groupList[0].size / MINISIZE + offset && size % MINISIZE != 0; i++) { bitmap[i] = 0; } } // 打印成组链表和位示图 void printGroupList() { printf("Group List:\n"); for (int i = 0; i < GROUPSIZE; i++) { printf("Group %d:\n", i); int curr = i; while (curr != -1) { printf("Address: %d, Size: %d, Next: %d\n", groupList[curr].addr, groupList[curr].size, groupList[curr].next); curr = groupList[curr].next; } } printf("Bitmap:\n"); for (int i = 0; i < bitCount; i++) { printf("%d ", bitmap[i]); } printf("\n"); } int main() { initGroupList(); int addr1 = allocate(256); int addr2 = allocate(512); int addr3 = allocate(128); int addr4 = allocate(64); printGroupList(); deallocate(addr2, 512); printGroupList(); deallocate(addr3, 128); printGroupList(); deallocate(addr1, 256); printGroupList(); deallocate(addr4, 64); printGroupList(); return 0; } ```
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