这篇文章终于是贴出了我们的源代码，实现每个功能也是花费了许多时间，大家在编写的时候可以多花点时间，多尝试，多看就能写出来。
老师的要求不能在程序里面使用malloc，new什么的，有要求使用链表，所以困扰了很久，在同学的启发下可以直接申请一块数组空间，然后再在这个数组空间下进行操作。
具体这个malloc的实现方法，就是申请空间的时候，如果开始里面没有区块，或者空着的区块就计算它要多少空间，在申请的数组空间上切下来一部分给它，要是有空着的区块>=申请的，就把这块区块给它，如果给的太大了，就把能比Header区大的空间的空间切出来变成一个新的区块，如果只能切比header小的空间，那个小空间就变成了内部碎片了。
free是会在释放某个区块的时候，检查附近的区块是不是空的，是的话，就把他们合在一起减少外部碎片的产生。
先产生的两个区块分别变成首尾的区块，新的区块会从首区块指向旧一点的区块，直到尾区块。
PS：本篇只贴出源代码，为了防止学弟，学妹直接复制，其他的讨论，测试不予贴出。
1 /*
2 * @ysy_zake 4/26/2017
3 * */
4 #include <stdio.h>
5 #include <unistd.h>
6 #include <stdlib.h>
7
8 #define sizeOfBlock 24//Headerのサイズを決めます。
9 static size_t kkkkkk[20000];//配列でスペースを申請します
10 static void *tempaddress = kkkkkk;//一時的に今のアドレスをキープします
11 typedef struct Header {
12 unsigned elementSize;//実際のブロックのサイズ
13 struct Header *pre, *next;// 前駆と後継ポインタ
14 int free;//空いているかを示し//1空的、0不是空的
15 int filling;// アドレスをアライメントしやすいため、フィラーします。
16 void *pmc;//アドレスの正しさを確認するように使います。
17 char data[1];
18 } h_header;//h_headerはHeader*別名であり
19 typedef struct Header *t_header;//t_headerはHeader*別名であり
20 t_header temp = NULL;//空きポインタをＮＵＬＬに初期化します。
21 t_header getmmm(size_t sss) {//配列のアドレスからスペースを割り当てます
22 t_header temppppp = (t_header) tempaddress;
23 size_t fdf = ((size_t) temppppp + (size_t) sss - (size_t) kkkkkk);
24 if (fdf > 20000) {//もしオーバーフローが発生したらNULLを戻ります。
25
26 return NULL;
27 }
28 temppppp += sss;
29 tempaddress = temppppp;
30 return (t_header) tempaddress;//申請した新たなアドレスを戻ります。
31 }
32
33 void *myAlloc(size_t elementSizeTemp) {//オリジナルなmallocであり
34 if ((int) elementSizeTemp < 0) {//sizeはゼロよりおおきい必要があります
35 printf("ERROR size<0!");
36 system("pause");
37 exit(1);
38 }
39 if (elementSizeTemp < 24) {//sizeはheaderよりおおきい必要があります
40 printf("ERROR size have to bigger than 24!");
41 system("pause");
42 exit(1);
43 }
44 //アライメントします
45 size_t tempSize = elementSizeTemp;
46 t_header curBlock = NULL;
47 t_header finBlock, tempBlock;//finBlockは前のブラック
48 if (elementSizeTemp & 0x7 != 0) {//ブロックは8の倍数ではなっかたら、調整します
49 ((tempSize >> 3) + 1) << 3;
50 }
51 if (temp) {//tempはNULLですかを判断します
52 //NULLではなっかたら
53 //first-fit ブラックを探す
54 tempBlock = (t_header) temp;
55 while (tempBlock && !(tempBlock->free && tempBlock->elementSize >= tempSize)) {//ブラックの中で適当なブラックを探す
56 finBlock = tempBlock;
57 tempBlock = tempBlock->next;
58 }
59 curBlock = tempBlock;
60 if (curBlock) {
61 //ブラックがあったら、このブラックを
62 if ((curBlock->elementSize - tempSize) >= sizeOfBlock) {
63 t_header newblock;//新たなブラックを分離作る
64 newblock = curBlock + tempSize;
65 newblock->pmc = newblock->data;
66 newblock->elementSize = curBlock->elementSize - tempSize - sizeOfBlock;
67 newblock->next = curBlock->next;
68 newblock->free = 1;
69 curBlock->elementSize = tempSize;
70 curBlock->next = newblock;
71 } else {
72 printf("size:%d", tempBlock->elementSize);
73 printf("Internal fragmentation happened!");
74 printf("\n");
75 }
76 curBlock->free = 0;//今のブラックを使用中と設定します
77 } else {
78 //ブラックがなかったら、新たなブラックを作る
79 t_header newhead, temphd;
80 temphd = temp->next;
81 newhead = getmmm(elementSizeTemp);
82 if (newhead == NULL) {//もしオーバーフローが発生したら、判断します、プログラムを中止します
83 printf("Error overflow!");
84 system("pause");
85 exit(1);
86 }
87 newhead->pmc = newhead->data;
88 newhead->free = 0;
89 newhead->elementSize = elementSizeTemp;
90 newhead->next = temphd;
91 temp->next = newhead;
92 curBlock = newhead;
93 }
94 } else {//tempはNULLなら
95 curBlock = getmmm(elementSizeTemp);//新たなtempを作ります
96 if (curBlock == NULL) {//オーバーフローが発生したら、判断します、プログラムを中止します
97 printf("Error overflow!");
98 system("pause");
99 exit(1);
100 }
101 curBlock->free = 0;
102 curBlock->elementSize = elementSizeTemp;
103 curBlock->next = NULL;
104 curBlock->pre = NULL;
105 temp = curBlock;
106 }
107 return (void *) curBlock;//失敗したときNULLをもどります
108 }
109
110 t_header get_block(void *p) {//HEADERのアドレスが間違えた時元のアドレスに戻ります
111 t_header t = (t_header) p;
112 p = t->pmc - sizeOfBlock;
113 return (t_header) p;
114 }
115
116 int validAddr(void *p) {//アドレスは正しいか判断します
117 t_header tt = (t_header) p;
118 if (temp) {
119 if (p > temp && p <= tempaddress) {
120 tt->pmc -= sizeOfBlock;
121 void *t = tt->pmc;
122
123 return (p == t);//pmcのなかで保存しているアドレスと今のアドレスを比べる
124 }
125 }
126 return 0;
127 }
128
129 //ブラックを合体します
130 t_header fusion(t_header b) {
131 if (b->next && b->next->free) {//次のブラックと合体します
132 b->elementSize += sizeOfBlock + b->next->elementSize;
133 b->next = b->next->next;
134 if (b->next)
135 b->next->pre = b;
136 }
137 return b;
138 }
139
140 void myFree(void *block) {//オリジナルなFREE
141 if (block == NULL) {//このポインタはNULLか判断します
142 printf("Error Can‘t free a NULL!");
143 return;
144 }
145 t_header curBlock;
146 //curBlock = (t_header)block;
147 if (validAddr(block)) {//今のアドレスは正しいか判断します
148 curBlock = (t_header) block;
149
150 } else {
151 curBlock = get_block(block);//アドレスが正しくないなら、修正します
152 }
153
154 curBlock->free = 1;
155 if (curBlock->pre && curBlock->pre->free)//もし上のブラックは空いています、これとうえのブラック合体します
156 curBlock = fusion(curBlock->pre);
157 if (curBlock->next)//もし次のブラックは空いています、これとうえのブラック合体します
158 fusion(curBlock);
159 curBlock = temp;
160 while (curBlock->next && (curBlock->next->free == 1)) {//ブラックの中であいているブラクラがあるか
161 curBlock = curBlock->next;
162 }
163 if (!(curBlock->next)) {//全てなブッラクはあいています、入り口のTEMPをNULLと設定します
164 temp = NULL;
165 }
166
167 }
168
169 void printout() {//中のブラックの状況を表します
170 t_header tempheader;
171 tempheader = temp;
172 while (tempheader) {
173 printf("size:%d free:%d\n", tempheader->elementSize, tempheader->free);
174 tempheader = tempheader->next;
175 }
176 }
177
178 void Exterfrag() {
179 t_header tempBlock = (t_header) temp;
180 while (tempBlock && !(tempBlock->free)) {
181 tempBlock = tempBlock->next;
182 }
183 if (tempBlock != NULL) {
184 printf("size:%d", tempBlock->elementSize);
185 printf("External fragmentation happened!");
186 printf("\n");
187 }
188 }
189
190 int main() {
191 int *ppp0 = (int *) myAlloc(10 * sizeof(int));//40これは入り口のTEMPになにます
192 int *ppp1 = (int *) myAlloc(20 * sizeof(int));//80これは最後
193 int *ppp2 = (int *) myAlloc(50 * sizeof(int));//200
194 int *ppp3 = (int *) myAlloc(70 * sizeof(int));//280
195 myFree(ppp3);
196 int *ppp4 = (int *) myAlloc(30 * sizeof(int));//120三番目
197 int *ppp5 = (int *) myAlloc(11 * sizeof(int));//44これは二番目
198 printout();
199 Exterfrag();
200
201 system("pause");
202 return 0;
203 }
本人第一次写博客，要是有什么不好的地方请评论留言提出来，要是有帮上忙，请评论留个赞也行，谢谢。
时间： 2024-10-23 12:16:26