编写C语言程序,模拟实现最佳适应算法的内存块分配和回收,要求每次分配和回收后显示出空闲分区和已分配分区的情况。假设初始状态下,可用的内存空间为640KB。
时间: 2023-11-17 15:17:20 浏览: 283
好的,我可以帮你解答这个问题。以下是一个简单的最佳适应算法的内存块分配和回收的 C 语言程序:
```c
#include <stdio.h>
#define MEM_SIZE 640 // 内存总大小
#define MIN_SIZE 4 // 最小内存块大小
// 内存块结构体
struct mem_block {
int size; // 内存块大小
int is_free; // 是否空闲
struct mem_block* next; // 下一个内存块
};
// 内存块链表头指针
struct mem_block* mem_head = NULL;
// 初始化内存块链表
void init_mem_list() {
mem_head = (struct mem_block*) malloc(sizeof(struct mem_block));
mem_head->size = MEM_SIZE;
mem_head->is_free = 1;
mem_head->next = NULL;
}
// 分配内存块
void* my_malloc(int size) {
struct mem_block* p = mem_head;
struct mem_block* best = NULL;
int best_size = MEM_SIZE;
// 找到最佳适应的空闲内存块
while (p != NULL) {
if (p->is_free && p->size >= size && p->size < best_size) {
best = p;
best_size = p->size;
}
p = p->next;
}
// 如果找到了空闲内存块,则进行分割
if (best != NULL) {
if (best_size - size >= MIN_SIZE) {
struct mem_block* new_block = (struct mem_block*) malloc(sizeof(struct mem_block));
new_block->size = size;
new_block->is_free = 0;
new_block->next = best->next;
best->next = new_block;
best->size -= size;
} else {
best->is_free = 0;
}
return (void*) (best + 1);
}
// 找不到合适的空闲内存块,分配失败
return NULL;
}
// 回收内存块
void my_free(void* ptr) {
if (ptr == NULL) {
return;
}
struct mem_block* p = (struct mem_block*) ptr - 1;
p->is_free = 1;
// 将相邻的空闲内存块合并
while (p->next != NULL && p->next->is_free) {
p->size += p->next->size;
p->next = p->next->next;
}
}
// 打印内存块列表
void print_mem_list() {
struct mem_block* p = mem_head;
while (p != NULL) {
printf("%dKB [%s]\n", p->size, p->is_free ? "free" : "used");
p = p->next;
}
printf("\n");
}
int main() {
init_mem_list();
print_mem_list();
// 分配一些内存
void* p1 = my_malloc(100);
void* p2 = my_malloc(200);
void* p3 = my_malloc(300);
void* p4 = my_malloc(50);
print_mem_list();
// 回收一些内存
my_free(p2);
my_free(p4);
print_mem_list();
// 分配更多内存
void* p5 = my_malloc(150);
void* p6 = my_malloc(100);
print_mem_list();
return 0;
}
```
程序中,首先定义了一个内存块结构体,包含了内存块大小、是否空闲和下一个内存块的指针。然后定义了一个内存块链表头指针 mem_head,并实现了初始化内存块列表、分配内存块、回收内存块和打印内存块列表等函数。
在分配内存块时,程序采用了最佳适应算法,通过遍历内存块链表,找到最小且足够容纳分配大小的空闲内存块,如果找到了则进行分割,否则分配失败。
在回收内存块时,程序会将回收的内存块标记为空闲状态,并尝试将相邻的空闲内存块合并成一个更大的空闲内存块。
最后,程序演示了如何使用这些函数来分配和回收内存块,并打印出每次分配和回收后的空闲分区和已分配分区的情况。
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