C語言中malloc函式實現

2021-05-28 14:16:03 字數 1246 閱讀 5858

該實現使用大容量的靜態陣列作為堆,但也可使用作業系統呼叫分配堆。定義了乙個資料型別header儲存每個儲存器塊的簿記資訊,定義了具有header型別元素的堆陣列,這樣就可以很容易地將簿記資訊儲存在儲存器塊中。型別header包含了3塊資訊:指向列表的下乙個塊的指標,當前分配空間的長度,後面的自由空間的長度。另外,型別header的定義還使用了乙個union宣告和align資料型別,這是將儲存器元素排在合理的位元組邊界上,根據系統的不同,這有時是需要的,有時是不需要的。

在malloc函式中,當申請空間時,至少要分配兩個header元素節點,有什麼原因嗎?當然有,因為每個空間塊都包含兩部分:空間頭和空間體。空間頭是為維護堆而設計的,說到底就是維護已用空間鍊錶,為搜尋空閒空間和釋放已用空間服務。空間體是供使用者讀寫的,當malloc函式返回給使用者乙個指標時,使用者就可以設定自己的規格,比如強制轉換成int或double型別,接下來就可以按照這種規格進行讀寫了。需要注意一點,空間頭是不能被使用者訪問的,它是用來維護堆的,不是為使用者服務的,所以malloc函式返回的指標是指向空間體的,而不是指向空間頭的,理所當然free函式得到的指標也是指向空間體的。可是為了釋放空間,free函式需要得到該空間的空間頭資訊,所以實現時需要把指標調整一下,改為指向空間頭,此情形下,加一即可。另外一點,空間頭和空間體同為header型別,用union宣告再合適不過。下面就是malloc函式和free函式的實現**:

#define null 0

#define memseze 8096

typedef double align;

typedef union header

s;align a;

}header;

static header mem[memsize];

static header* memptr=null;

void* malloc(unsigned nbytes)

for(p=memptr;(p->s.next!=memptr) && (p->s.freesizes.next);

if(p->freesizes.usedsize;

newp->s.usedsize=nunits;

newp->s.freesize=p->s.freesize-nunits;

newp->s.next=p->s.next;

p->s.freesize=0;

p->s.next=newp;

memptr=newp;

return (void*)(newp+1);

}void free(void* ap)

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