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實施malloc()和free() - 合併小塊

Mary-Kate Olsen
Mary-Kate Olsen原創
2025-01-29 00:04:14691瀏覽

這篇文章基於上一篇,解決了自定義內存分配器中的內存碎片。 核心問題是,反複分配和釋放小塊會在內存中產生許多小的,無法使用的差距,即使存在足夠的總自由空間,也可以防止更大的分配。 本文詳細介紹了一個解決方案:合併相鄰的自由塊。

問題:內存片段

作者用代碼示例和圖表說明了碎片。 小額分配,然後進行交易,留下了零散的自由空間。 隨後的較大分配失敗了,因為即使合併的自由空間超過了請求,也沒有單個自由塊足夠大。 這些圖在視覺上證明了這個問題,顯示了較小的,釋放的塊如何阻止較大的自由區域的有效重複使用。

Implementing malloc() and free() — merging small blocks

Implementing malloc() and free() — merging small blocks

Implementing malloc() and free() — merging small blocks

Implementing malloc() and free() — merging small blocks

Implementing malloc() and free() — merging small blocks

>解決方案:合併相鄰的自由塊

>

>解決方案涉及合併相鄰的自由塊以創建更大的可用內存塊。 作者對代碼進行了重新分配以提高可讀性和重複使用,並引入了幾個輔助功能:>

  • :返回一個指針,返回一個塊內的用戶可訪問的內存區域。 header_user_area(Header *header)
  • :返回塊緊隨其後的記憶位置的指針。 header_address_after_block(Header *header)>
  • :檢查上一個塊是否免費。 header_previous_available(Header *header)>
  • :檢查下一個塊是否免費。 header_next_available(Header *header)>
一個新功能

,是解決方案的核心。 它標識相鄰的自由塊並將其合併,並相應地更新大小和指針。 該函數處理邊緣案例,例如合併最後一個塊。 header_merge(Header *header)

將解決方案集成到abfree()>>中 在釋放內存之前,對

函數進行了修改。 這樣可以確保在將內存釋放回系統之前將任何相鄰的自由塊合併在一起。 >

>abfree()結論和下一步header_merge()

改進的abfree()函數以及輔助功能可顯著降低記憶碎片。 作者指出,最後一個挑戰仍然存在:內存塊對齊,將在下一篇文章中解決。 在文章的末尾提供了完整的,更新的abfree()函數及其支持功能。

>

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