数据结构动态存储管理：Fdlf算法详解及实现

"这是一份关于数据结构的习题集答案，主要涵盖了动态存储管理方面的内容，特别是针对C语言实现的内存分配和释放算法。该习题集引用了清华大学严蔚敏等编写的教材，提供了遵循最后分配者最先释放（FIFO）规则的内存分配函数`Malloc_Fdlf`和相应的释放函数`Free_Fdlf`，以及边界标识法的动态存储管理系统中的空闲块回收函数`Free_BT`。" 在计算机科学中，数据结构是组织、存储和处理数据的重要方式，而动态存储管理是数据结构实现时不可或缺的一部分。动态存储管理的主要任务是在程序运行期间有效地分配和释放内存。在本习题集中，重点介绍了两个关键算法： 1. **最后分配者最先释放规则的内存分配** (`Malloc_Fdlf`) `Malloc_Fdlf` 函数采用了一个基于栈的策略来寻找足够大小的空闲块以满足分配请求。它维护了两个栈 S 和 T，其中 S 存储已排序的空闲块，T 用于临时存放待处理的块。函数首先尝试从 S 栈中找到大小不小于 n 的空闲块，如果找不到，则将 S 栈中的块移到 T 栈并继续搜索。当找到合适大小的块后，将其分割并更新栈 S，最后返回分配的内存起始地址。 2. **对应的内存释放** (`Free_Fdlf`) `Free_Fdlf` 函数负责释放已分配的内存。它同样利用了两个栈 S 和 T，根据内存地址对空闲块进行排序。在释放内存时，函数会检查释放的块是否可以与其相邻的空闲块合并，以减少内存碎片。如果可以合并，函数会更新空闲块的信息，并将其重新插入到栈 S 中。 3. **边界标识法的动态存储管理系统** (`Free_BT`) 边界标识法是一种防止碎片的内存管理策略，通过在每个块的边界设置标志来标识其状态。`Free_BT` 函数用于回收边界标识法中的空闲块。它接收一个空闲块的指针 p，检查其前后邻居块的标签以判断是否可以进行合并。如果可以合并，那么就会扩展当前空闲块的大小。 这些算法是操作系统和高级程序设计中内存管理的基础，理解和掌握它们对于深入理解计算机系统的内部工作原理至关重要。在实际编程中，有效的内存管理不仅可以提高程序性能，还能避免内存泄漏和系统资源浪费。通过解答这些习题，学习者可以强化对动态存储管理的理解，并提升解决实际问题的能力。