Question

我分配一个大的内存区域，假设x为1000字节。

// I am using c language and all of this is just pseudo code(function prototypes mostly) so far.
pointer = malloc( size(1000 units) ); // this pointer points to region of memory we created.

现在我们通过指针选择这个区域并将其内部的内存分配给较小的块，如

void *allocate_from_region( size_of_block1(300) );  //1000-300=700 (left free)
void *allocate_from_region( size_of_block2(100) );  //700-100 =600
void *allocate_from_region( size_of_block3(300) );  //600-300 =300 
void *allocate_from_region( size_of_block4(100) );  //300-100 =200
void *allocate_from_region( size_of_block5(150) );  //200-150 =50
// here we almost finished space we have in region (only 50 is left free in region)


boolean free_from_region(pointer_to_block2);        //free 100 more 
//total free = 100+50 but are not contiguous in memory

void *allocate_from_region( size_of_block6(150) );  // this one will fail and gives null as it cant find 150 units memory(contiguous) in region.

boolean free_from_region(pointer_to_block3); // this free 300 more so total free = 100+300+50 but contiguous free is 100+300 (from block 2 and 3)

void *allocate_from_region( size_of_block6(150); // this time it is successful

有关于如何像这样管理内存的例子吗？

到目前为止，我只做了一些示例，我可以在内存区域中彼此相邻地分配块，并在区域内部内存不足时结束它。但是如何搜索区域内可用的块，然后检查是否有足够的连续内存可用。我相信在c中应该有一些文档或示例来说明如何做到这一点。

Answer 1

不确定。你提出的建议或多或少与某些malloc实现所做的完全相同。他们保持“免费清单”。最初，单个大块就在此列表中。发出请求时，分配n个字节的算法是：

search the free list to find a block at B of size m >= n
Remove B from the free list.
Return the block from B+n through B+m-1 (size m-n) to the free list (unless m-n==0) 
Return a pointer to B

要释放大小为n的B的块，我们必须将其放回到空闲列表中。然而，这不是结束。我们还必须将它与相邻的自由块“合并”，如果有的话，可以在上方或下方或两者之间。这是算法。

Let p = B; m = n;  // pointer to base and size of block to be freed
If there is a block of size x on the free list and at the address B + n, 
  remove it, set m=m+x.  // coalescing block above
If there is a block of size y on the free list and at address B - y, 
  remove it and set p=B-y; m=m+y;  // coalescing block below
Return block at p of size m to the free list.

剩下的问题是如何设置空闲列表以便在分配期间快速找到正确大小的块，并在自由操作期间找到相邻块以进行合并。最简单的方法是单链表。但是，有许多可能的替代方案可以产生更好的速度，通常需要花费额外的数据结构空间。

此外，当多个块足够大时，可以选择分配哪个块。通常的选择是“先适合”和“最适合”。首先，只需要发现第一个。通常最好的技术是（而不是每次从最低地址开始）在刚刚分配的空闲块之后记住空闲块，并将其用作下一次搜索的起点。这被称为“旋转先适合”。

为了获得最佳，适合，可以根据需要遍历尽可能多的块，以找到与所请求的大小最匹配的那个。

如果分配是随机的，那么在内存碎片方面，第一次拟合实际上比最佳拟合要好一些。碎片化是所有非压缩分配器的祸根。

c中自定义存储分配器的文档示例？

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