关于我首先拟合 malloc 函数的方法的意见和建议

Question

我正在为大学作业编写 malloc 函数。这是我想法的基本布局：

1) 定义一个节点结构，其中包含指向前一个节点、下一个节点的指针，以及一个用于大小和空缺的字符。堆中的每个区域都将包含一个带有此信息的隐藏节点。

2)Malloc 函数。从第一个节点循环开始，通过每个节点检查空缺。如果一个节点是空的并且足够大，则将一个 ptr 返回到不包括该节点的区域的开头。如果没有可用空间，请使用 sbrk 为节点分配请求的空间 PLUS 空间。

3)免费功能。转到作为参数sizeof（结构节点）传递的指针并将空缺设置为空缺。然后从列表的开头开始，遍历列表合并相邻的空闲空间。

这种方法听起来如何？我主要关心的是实际启动链表。例如，在开始进行任何分配并将 ptr 作为全局变量存储到它之前，是否应该使用 sbrk 创建一个节点？如果是这样，在允许驱动程序调用 malloc 函数之前如何初始化第一个节点？

提前致谢。我不是要求有人编写我的代码，只是为了提供一些关于我的想法的见解和建议。

Answer 1

1. 我会避免在分配节点时将所有簿记信息保留在节点上。我会在块的开头拥有最少的信息（通常只是块大小），但仅此而已。
2. 我会分别跟踪空闲块和分配块，因此当您搜索空闲块时，您不会在已使用的块上浪费时间。
3. 我会将空闲列表分成两部分，然后懒惰地合并块。换句话说，有一个你要分配的空闲列表，还有一个只是一个保留区。当用户免费调用时，只需将块链接到保持区域，仅此而已。当您用于分配的列表开始不足时，按地址对保留区域中的块进行排序，然后与分配空闲列表合并。然后遍历列表并合并相邻的块。
4. 当您确实需要调用 sbrk（或其他）来从系统分配更多空间时，不要只分配足够的空间来满足当前的分配请求。相反，分配一个相当大的块（例如，一兆字节），然后将其拆分以满足请求，并将其余块作为块添加到空闲列表中。如果你的内存足够低以至于你必须去 sbrk 一次，那么接下来的几个调用很可能会做同样的事情，所以你还不如贪婪，并立即获取足够的内存来获得满足更多的机会请求。

第三个的基本思想是尽可能避免合并以增加找到相邻块的机会，所以当你合并时你可能会做一些真正的好事，避免浪费时间尝试合并只有几个相邻的块空闲。