(C语言详细版)第八章 动态存储管理
2018版C语言程序设计目录
2018版C语言程序设计目录1. 引言2. 基本语法2.1 数据类型与变量2.2 运算符与表达式2.3 控制语句2.4 循环语句2.5 函数3. 数组与指针3.1 数组的概念与用法3.2 指针的概念与用法3.3 字符串处理4. 结构体与联合体4.1 结构体的定义与使用4.2 结构体数组4.3 结构体指针4.4 联合体的概念与用法5. 文件操作5.1 打开和关闭文件5.2 读取和写入文件5.3 文件指针的操作6. 动态内存管理6.1 内存分配与释放6.2 动态数组6.3 动态结构体7. 预处理指令与宏定义7.1 预处理指令的作用与用法7.2 宏定义的概念与用法8. 多文件编程8.1 模块化编程的概念与好处 8.2 头文件与源文件的分离8.3 静态链接与动态链接9. C语言标准库9.1 输入输出库函数9.2 字符串处理函数9.3 内存操作函数9.4 数学函数10. C语言程序的编译与调试10.1 编译过程的概念与步骤10.2 静态调试与动态调试的方法11. 综合实例分析11.1 实例一：学生成绩管理系统11.2 实例二：图书管理系统11.3 实例三：简易计算器12. 结语引言：C语言是一种通用的、面向过程的编程语言，具有高效、灵活和可移植等优势，在计算机科学领域得到广泛应用。
本目录将详细介绍2018版C语言程序设计的相关内容，帮助读者全面理解和掌握C语言的基础知识和进阶技巧。
1. 引言本章对C语言的概念和历史做简单介绍，以及C语言在计算机编程领域的应用和重要性。
2. 基本语法基础语法是掌握任何编程语言的重要基石，本章节将介绍C语言的数据类型与变量、运算符与表达式、控制语句、循环语句以及函数等基本语法。
2.1 数据类型与变量详细介绍C语言中的基本数据类型和变量声明及使用的规则。
2.2 运算符与表达式介绍C语言中的常见运算符和表达式的使用方法，帮助读者完成基本的数学运算和逻辑运算。
2.3 控制语句讲解C语言中的条件语句（如if-else）和选择语句（如switch-case），使读者能够实现程序的流程控制。
C语言内存使用详解
C语言内存使用详解C语言是一种低级语言，开发者可以直接控制内存使用。
了解C语言内存使用的机制和技巧对于编写高效、安全和可靠的程序至关重要。
本文将详细介绍C语言内存使用的知识和技术，并提供一些实用的建议。
在C语言中，内存是以字节为单位进行管理的，通常将内存分为栈和堆两种。
栈是一种自动分配和自动释放内存的数据结构。
它的特点是后进先出（LIFO），即最后分配的内存最先释放。
栈主要用于存储局部变量、函数参数和函数调用的上下文信息。
在函数调用结束后，分配给局部变量的内存会自动释放。
堆是一种动态分配内存的数据结构，程序员可以手动分配和释放内存。
堆的管理需要调用系统提供的函数，如malloc(和free(。
堆主要用于存储动态分配的数据，如数组、结构体和指针。
程序员需要手动管理堆内存，确保及时释放不再使用的内存，否则会造成内存泄漏。
为了更好地使用内存，提高程序的性能和可靠性，下面是一些C语言内存使用的技巧和注意事项：1.使用局部变量：局部变量是保存在栈上的，它们的生命周期与函数的调用关系密切相关。
局部变量不仅可以节约内存，还可以提高程序的执行效率。
2.合理分配静态变量和全局变量：静态变量和全局变量在程序执行过程中一直存在，它们的生命周期不受函数调用的影响。
过多的静态变量和全局变量会占用大量的内存，影响程序的性能。
3. 动态分配内存时要检查返回值：在调用malloc(等动态分配内存的函数时，要检查返回值是否为NULL。
如果返回值为NULL，表示没有足够的内存可用。
处理内存分配失败的情况至关重要，可以提前终止程序或采取其他恰当的措施。
4. 及时释放不再使用的内存：动态分配的内存在不再使用时要及时释放，以避免内存泄漏。
使用free(函数将内存返回给系统，以供其他程序使用。
5.防止指针错误：指针是C语言中非常重要的概念，但也容易出现指针错误，如空指针引用、越界访问等。
使用指针时要特别小心，确保指针正确地指向有效的内存区域。
C语言动态内存分配与释放
C语言动态内存分配与释放C语言作为一门广泛应用的编程语言，具有良好的灵活性和高效性。
在C语言中，动态内存分配与释放是一项重要的特性，它可以在程序运行过程中根据需要动态分配内存，并在使用完毕后释放，避免内存浪费和内存泄漏的问题。
本文将深入探讨C语言中的动态内存分配与释放的相关知识。
1. 动态内存分配概述在C语言中，使用静态内存分配的方式会提前将内存分配给变量，这在一些情况下会导致内存的浪费。
为了更加高效地利用内存，C语言提供了动态内存分配的机制。
动态内存分配允许我们在程序运行时根据需要动态地分配内存空间给变量或数据结构，并且在不再需要的时候释放这些内存空间。
2. 动态内存分配函数C语言提供了几个常用的动态内存分配函数，包括malloc、calloc、realloc和free。
- malloc函数：用于在堆中分配指定大小的内存空间，并返回指向该空间起始地址的指针。
- calloc函数：用于在堆中分配指定数量和大小的内存空间，并将内存空间初始化为0。
- realloc函数：用于调整已分配内存空间的大小，可以扩大或缩小内存空间。
- free函数：用于释放之前通过动态内存分配函数分配的内存空间。
3. 动态内存分配的示例下面是一个示例代码，演示了如何使用动态内存分配函数来分配内存空间，并在使用完毕后释放内存空间。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {int n;printf("请输入元素个数：");scanf("%d", &n);int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int)); // 使用malloc函数动态分配n个int型变量所占的内存空间if (arr == NULL) {printf("内存分配失败！");return 1; // 内存分配失败，退出程序}for (int i = 0; i < n; i++) {printf("请输入第%d个元素的值：", i + 1);scanf("%d", &arr[i]);}printf("输入的元素为：");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%d ", arr[i]);}free(arr); // 释放动态分配的内存空间return 0;}```在上述示例中，我们通过malloc函数动态分配了一个整型数组的内存空间，并在使用完毕后使用free函数将其释放，以避免内存泄漏。
操作系统c语言设计程序模拟内存的动态分区内存管理方法。内存分区使用分区(说明)
操作系统c语言设计程序模拟内存的动态分区内存管理方法。
内存分区使用分区(说明)摘要：1.引言2.内存动态分区原理a.内存分区类型b.内存分区算法3.C语言实现内存动态分区管理a.内存分配函数b.内存释放函数c.内存管理函数4.内存动态分区管理的应用a.进程管理b.文件系统5.内存分区管理的优化a.算法改进b.硬件支持6.结论正文：【引言】内存管理是操作系统中的核心功能之一，它负责对系统内存进行有效分配、管理和回收。
在众多内存管理方法中，动态分区管理因其灵活性和高效性而得到了广泛应用。
本文将介绍操作系统中动态分区管理的原理，以及如何使用C语言实现这一管理方法。
【内存动态分区原理】内存动态分区管理主要包括两个方面：内存分区类型和内存分区算法。
a.内存分区类型内存分区通常分为两类：固定大小分区和不固定大小分区。
固定大小分区是指内存中被分配成固定大小的分区，适用于内存需求稳定的场景。
不固定大小分区则根据实际需求进行分配，更加灵活。
b.内存分区算法内存分区算法主要包括首次适应算法（FF）、最佳适应算法（BF）、最坏适应算法（WF）等。
首次适应算法简单、快速分配，但可能导致内存碎片；最佳适应算法尽量使用最小空间满足需求；最坏适应算法则优先使用大内存块，分割后空闲块仍较大。
【C语言实现内存动态分区管理】在C语言中，我们可以通过编写内存分配函数、内存释放函数和内存管理函数来实现内存动态分区管理。
a.内存分配函数内存分配函数负责根据用户请求分配内存。
可以根据内存分区类型和内存分区算法实现。
例如，首次适应算法可以遍历空闲内存块表，找到第一个满足需求的空闲块并进行分配。
b.内存释放函数内存释放函数负责回收不再使用的内存块，将其归还给空闲内存池。
释放内存时，需要确保该内存块之后的内存块不会被误用。
c.内存管理函数内存管理函数负责监控内存使用情况，如内存总量、空闲内存块数量等，以便在必要时进行内存扩容或压缩。
【内存动态分区管理的应用】内存动态分区管理在操作系统中有着广泛应用，如进程管理和文件系统等。
C语言详细教程(完整版)
C语言详细教程(完整版)一、C语言概述C语言是一种广泛使用的高级编程语言，它具有简洁、高效、灵活的特点。
C语言广泛应用于系统编程、嵌入式系统、游戏开发、驱动程序等多个领域。
学习C语言，不仅可以让你掌握一种强大的编程工具，还可以帮助你理解计算机底层原理，提高编程能力。
二、C语言基本语法1. 数据类型C语言提供了丰富的数据类型，包括整型、浮点型、字符型等。
合理使用数据类型可以优化程序性能，提高代码可读性。
2. 变量与常量变量是程序中用于存储数据的标识符，而常量是在程序运行过程中值不会改变的量。
声明变量时需要指定其数据类型，常量可以使用define或const关键字定义。
3. 运算符C语言提供了丰富的运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
熟练掌握运算符的使用可以提高编程效率。
4. 语句C语言中的语句用于控制程序执行流程，包括条件语句（if、switch）、循环语句（for、while、dowhile）等。
合理使用语句可以使程序结构清晰，易于维护。
5. 函数函数是C语言中的基本代码模块，用于实现特定的功能。
函数可以减少代码重复，提高程序的可读性和可维护性。
6. 数组数组是一种用于存储多个相同类型数据的数据结构。
C语言中的数组可以是一维、二维或多维的，合理使用数组可以优化内存使用。
7. 指针指针是C语言中用于存储变量地址的特殊数据类型。
指针可以用于动态分配内存、传递函数参数等，掌握指针的使用是提高编程能力的关键。
8. 字符串字符串是C语言中用于存储字符序列的数据结构。
C语言提供了丰富的字符串处理函数，如字符串复制、连接、比较等。
9. 文件操作C语言提供了丰富的文件操作函数，如文件打开、读取、写入、关闭等。
合理使用文件操作可以提高程序的数据处理能力。
10. 动态内存分配C语言提供了动态内存分配函数，如malloc、calloc、realloc等。
动态内存分配可以优化内存使用，提高程序性能。
三、C语言高级特性1. 结构体与联合体结构体和联合体是C语言中用于存储不同类型数据的复合数据类型。
C语言动态存储管理的实现及常见问题分析
１１ 存储分配 函数 ｍ ｌ ｃ ． ａ ｏ。其 函数原 型是 ：ｏ ｌ ｖｉ ｄ ｍ ｌｃ ｕｓ ｎｄｉ ｉ ） ａｏ （ ｎｉ ｅ ｔ ｚ 。作用 是在 内存 的动态存储 区 ｌ ｇ ｎ ｓｅ 中分配一块长度为 ｓ ｅ ｉ 字节的连续 区域。函数 的返 回值 ｚ 为该区域的首地址 ， 如果不能满足 申请 （ 例如 内存不足 ） 就返回空指针 Ｎ Ｌ 。参数 ｓ ｅ ＵＬ ｉ 是一个无 符号整数 。例 ｚ
如 ：ｃ ｃａ ） ａｏ （０ ） 表示 分配 １０个 字节的 ｐ ＝（ｈｒ ｍ ｌ ｃ １０ ， ｌ ０
的存储空 间的大小重新 分配为 ｓ ｅ 字节的连续 区域 。 ｉ个 ｚ 参数 ｓ ｅ表示 现在 需要 的存 储块 大小 。在 调 用 ｒ ｌ ｃ ｉ ｚ ｅ ｌ ａｏ 时， 指针变量 Ｐ的值必须是 调用 ｃｌｃ ｍ ｌｅ函数 时 ａ ｏ 或 ａｏ ｌ ｌ
返 回的值 。ｒ ｌ ｃ ｅ ｌ 在无法满足新要求时返 回 Ｎ Ｌ ， ａｏ Ｕ Ｌ 同时
内存空 间， 并强制转换为字符数组类 型 ， 函数 的返 回值为
也保持 Ｐ所指 的存储 块的 内容不变 。如果 能够满 足要
收稿 日期 ：０７一ｏ ２０ ５—１ ７
作者简 介 ： 毕喜彦（ ９ １一） ， １７ 男 河南南 阳人 ， 州铁 路职业技 术学院信息工程 系讲 师。 郑
是求 ｓ ｔ ｕ的结构长度。因此该语句的含义是 ： ｓ 按 ｔ ｕ的长 度分配 ２块连续区域 ， 并强制 转换 为 ｓ ｔ ｕ类型 ， 然后把其 首地址赋予指针变量 ｐ。 ｓ
要存储 的情况 ， 此时就不能采 用静态存 储。为此 ， ｃ语言 中引入 了动态存储 管理 机制 ， 以满 足应 用需要。动态存 储管理在程序 执行的过 程 中动 态地分 配或 回收存储 空 间。这种方式不需要预先分 配存 储空 间， 而是 由系统根 据程序的需要即时分配 。本文讨论 了 ｃ语言动态存储管 理的实现方法 ， 并结合实例对 动态存储管理 中的常见错
《C语言程序设计教程》第三版课后习题参考答案
《C语言程序设计教程》第三版课后习题参考答案C语言程序设计教程第三版课后习题参考答案第一章：C语言概述1.1 C语言的特点答案：C语言是一种通用的、面向过程的程序设计语言，具有高效、简洁、灵活等特点。
它提供了丰富的程序设计元素和功能，适用于各种不同的应用领域。
1.2 C语言程序的基本结构答案：C语言程序由预处理指令、函数声明、函数定义、变量声明和语句组成。
其中，预处理指令用来引入头文件或定义宏，函数声明用来声明函数的名称和参数，函数定义用来实现函数的功能，变量声明用来声明变量的类型和名称，语句用来表达具体的计算过程。
1.3 C语言的数据类型答案：C语言提供了多种数据类型，包括基本类型（整型、浮点型、字符型等）和派生类型（数组、指针、结构体等）。
每种数据类型在内存中占据一定的存储空间，并具有特定的取值范围和操作规则。
1.4 C语言的运算符和表达式答案：C语言支持各种运算符和表达式，例如算术运算符（+、-、*、/等）、关系运算符（>、<、==等）、逻辑运算符（&&、||、!等）等。
通过运算符和表达式可以进行各种数值计算和逻辑判断。
第二章：基本数据类型与运算2.1 整型数据类型答案：C语言提供了不同长度的整型数据类型，包括有符号整型（int、long等）和无符号整型（unsigned int、unsigned long等）。
整型数据类型可以表示整数值，并具有不同的取值范围。
2.2 浮点型数据类型答案：C语言提供了浮点型数据类型（float、double等），用来表示带小数部分的实数值。
浮点型数据可以表示较大或较小的数值，并具有一定的精度。
2.3 字符型数据类型答案：C语言提供了字符型数据类型（char），用来表示单个字符。
字符型数据可以用于表示各种字符（包括字母、数字、符号等）。
2.4 布尔型数据类型答案：C语言不直接支持布尔型数据类型，但可以使用整型数据类型来表示布尔值（0表示假、非零表示真）。
操作系统c语言设计程序模拟内存的动态分区内存管理方法.内存分区使用分区(说明)表
操作系统c语言设计程序模拟内存的动态分区内存管理方法.内存分区使用分区(说明)表1. 引言1.1 概述在计算机科学领域，内存管理是操作系统中至关重要的一个组成部分。
操作系统需要负责对内存资源进行合理的分配和释放，确保程序能够顺利执行，并且不会发生内存泄漏等问题。
本篇文章将介绍一种基于C语言设计程序模拟内存的动态分区内存管理方法。
该方法通过使用分区表来对内存空间进行动态管理。
我们将详细探讨这种方法的实现步骤、技巧以及性能评估和案例分析结果。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分：引言、动态分区内存管理方法、C语言设计程序模拟内存的实现步骤与技巧、程序模拟内存动态分区内存管理方法性能评估和案例分析，以及结论与展望。
在引言部分，我们将首先介绍本文的概述，即主题和目标。
然后简要说明文章的结构，以便读者更好地理解全文内容。
1.3 目的本文旨在介绍一种使用C语言设计程序模拟内存的动态分区内存管理方法，并探讨该方法在实际应用中可能遇到的问题和优化建议。
我们希望通过本文的阐述，读者可以对动态分区内存管理方法有更深入的理解，并能够在实际项目中应用相关技术和知识。
通过对程序模拟动态分区内存管理方法进行性能评估和案例分析，我们也旨在为读者提供一个参考，帮助他们更好地理解该方法的优缺点，并从中获得一些有价值的启示。
总之，本文将为读者提供一种全面而深入的了解动态分区内存管理方法的途径，并希望能够激发读者们对内存管理领域研究的兴趣。
2. 动态分区内存管理方法2.1 内存管理概述在操作系统中，内存管理是一个关键的部分。
动态分区内存管理方法是一种常用的内存分配技术，它将可用的内存空间划分为多个不同大小的动态分区，以便满足不同程序对内存空间的需求。
2.2 动态分区内存管理算法原理动态分区内存管理算法主要包括三种：首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法。
首次适应算法是指从空闲列表中选择第一个能满足所需内存大小的空闲块进行分配。
这种算法简单直观，但可能会产生较大的碎片化问题。
c语言动态分配内存函数
c语言动态分配内存函数C语言是一门很古老但依然强大的编程语言，作为一门底层语言，C语言与内存密不可分。
在C语言中，内存分配是一个非常重要的概念。
C语言提供了很多函数来进行内存管理，其中最为常用的便是动态分配内存函数。
本文将围绕动态分配内存函数来进行分步介绍。
1. malloc函数malloc函数是C语言中最为基本的动态分配内存函数，该函数会在堆内存中分配一块指定大小的内存块，并返回该内存块的首地址。
下面是malloc函数的基本语法：void* malloc(unsigned int size);其中，size参数表示要分配的内存块的大小，函数返回一个void型指针，该指针指向已分配的内存块的首地址。
使用malloc函数的方法如下所示：int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);该语句将在堆内存中分配一块大小为40字节（即10个int型变量所占用的内存）的内存块，并将arr指针指向该内存块的首地址。
2. calloc函数calloc函数与malloc函数类似，也是用于动态分配内存的函数。
但与malloc函数不同的是，calloc函数还会对分配的内存块进行初始化。
同时，calloc函数的语法也略有不同：void* calloc(unsigned int num, unsigned int size);其中，num参数表示要分配的内存块的数量，size参数则表示每个内存块的大小。
使用calloc函数的方式如下所示：int* arr = (int*)calloc(10, sizeof(int));该语句将在堆内存中分配一块大小为40字节（即10个int型变量所占用的内存）的内存块，并将该内存块中每个字节都初始化为0，并将arr指针指向该内存块的首地址。
3. realloc函数realloc函数是用于重新分配已经分配的内存块的函数。
该函数接受两个参数，第一个参数是原内存块的地址，第二个参数是新的内存块大小。
实验五-动态分区存储管理
实验五动态分区存储管理一、实验目的深入了解采用动态分区存储管理方式的内存分配回收的实现。
通过编写和调试存储管理的模拟程序以加深对存储管理方案的理解，熟悉动态分区存储管理的内存分配和回收。
二、实验内容编写程序完成动态分区存储管理方式的内存分配回收。
具体包括：确定内存空间分配表；采用最优适应算法完成内存空间的分配和回收；编写主函数对所做工作进行测试。
三、设计思路整体思路：动态分区管理方式将内存除操作系统占用区域外的空间看成一个大的空闲区。
当作业要求装入内存时，根据作业需要内存空间的大小查询内存中的各个空闲区，当从内存空间中找到一个大于或等于该作业大小的内存空闲区时，选择其中一个空闲区，按作业需求量划出一个分区装人该作业，作业执行完后，其所占的内存分区被收回，成为一个空闲区。
如果该空闲区的相邻分区也是空闲区，则需要将相邻空闲区合并成一个空闲区。
设计所采用的算法：采用最优适应算法，每次为作业分配内存时，总是把既能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业。
但最优适应算法容易出现找到的一个分区可能只比作业所需求的长度略大一点的情行，这时，空闲区分割后剩下的空闲区就很小以致很难再使用，降低了内存的使用率。
为解决此问题，设定一个限值minsize，如果空闲区的大小减去作业需求长度得到的值小于等于minsize，不再将空闲区分成己分分区和空闲区两部分，而是将整个空闲区都分配给作业。
内存分配与回收所使用的结构体：为便于对内存的分配和回收，建立两张表记录内存的使用情况。
一张为记录作业占用分区的“内存分配表”，内容包括分区起始地址、长度、作业名/标志（为0时作为标志位表示空栏目）；一张为记录空闲区的“空闲分区表”，内容包括分区起始地址、长度、标志（0表空栏目，1表未分配）。
两张表都采用顺序表形式。
关于分配留下的内存小碎片问题：当要装入一个作业时，从“空闲分区表”中查找标志为“1”（未分配）且满足作业所需内存大小的最小空闲区，若空闲区的大小与作业所需大小的差值小于或等于minsize，把该分区全部分配给作业，并把该空闲区的标志改为“0”（空栏目）。
操作系统实验3-动态分区存储管理
实验三动态分区存储管理一：实验目的了解动态分区存储管理方式中的数据结构和分配算法，加深对动态分区存储管理方式及其实现技术的理解。
二：实验内容用C语言或Pascal语言分别实现采用首次适应算法和最佳适应算法的动态分区分配过程Allocate()和回收过程Free()。
其中，空闲分区采用空闲分区链来组织，内存分配时，优先使用空闲区低地址部分的空间。
三：实验类别动态分区存储管理四：实验类型模拟实验五：主要仪器计算机六:结果和小结七：程序#include<stdio.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>#define SIZE 640 // 内存初始大小#define MINSIZE 5 // 碎片最小值struct memory{struct memory *former;//前向指针int address;//地址int num;//作业号int size;//分配内存大小int state;//状态0表示空闲，1表示已分配struct memory *next;//后向指针}linklist;void intmemory()// 初始化空闲分区链{memory *p=(memory *)malloc(sizeof(memory));// 分配初始分区内存p->address=0;// 给首个分区赋值p->size=SIZE;p->state=0;p->num=-1;p->former=&linklist;p->next=NULL;linklist.former=NULL;// 初始化分区头部信息linklist.next=p;}int firstFit(int num, int size)// 首次适应算法{memory *p = linklist.next;while(p != NULL){if(p->state == 0 && p->size >= size) // 找到要分配的空闲分区{if(p->size - size <= MINSIZE)// 整块分配{p->state = 1;p->num = num;}else // 分配大小为size的区间{memory *node=(memory *)malloc(sizeof(memory));node->address=p->address + size;node->size=p->size-size;node->state=0;node->num=-1;// 修改分区链节点指针node->former=p;node->next=p->next;if(p->next !=NULL){p->next->former=node;}p->next = node;// 分配空闲区间p->size = size;p->state = 1;p->num = num;}printf("内存分配成功！\n");return 1;}p = p->next;}printf("找不到合适的内存分区，分配失败...\n");return 0;}int bestFit(int num, int size)// 最佳适应算法{memory *tar=NULL;int tarSize=SIZE + 1;memory *p=linklist.next;while(p!=NULL){if(p->state==0 && p->size >= size && p->size < tarSize) //寻找最佳空闲区间{tar=p;tarSize=p->size;}p=p->next;}if(tar!=NULL){if(tar->size - size <= MINSIZE) //找到要分配的空闲分区{tar->state = 1;// 整块分配tar->num=num;}else // 分配大小为size的区间{memory *node = (memory *)malloc(sizeof(memory));node->address = tar->address + size;node->size = tar->size - size;node->state = 0;node->num = -1;// 修改分区链节点指针node->former = tar;node->next = tar->next;if(tar->next != NULL){tar->next->former = node;}tar->next = node;// 分配空闲区间tar->size = size;tar->state = 1;tar->num = num;}printf("内存分配成功！\n");return 1;} else{// 找不到合适的空闲分区printf("找不到合适的内存分区，分配失败!!\n");return 0;}}int freememory(int num)// 回收内存{int flag=0;memory *p=linklist.next, *pp;while(p!=NULL){if(p->state==1 && p->num==num){flag = 1;if((p->former!= &linklist && p->former->state == 0) && (p->next != NULL && p->next->state == 0)){// 情况1：合并上下两个分区// 先合并上区间pp=p;p=p->former;p->size+=pp->size;p->next=pp->next;pp->next->former=p;free(pp);// 后合并下区间pp=p->next;p->size+=pp->size;p->next=pp->next;if(pp->next!=NULL){pp->next->former=p;}free(pp);}else if((p->former==&linklist || p->former->state==1)&& (p->next!=NULL&&p->next->state ==0)) {// 情况2：只合并下面的分区pp=p->next;p->size+=pp->size;p->state=0;p->num=-1;p->next=pp->next;if(pp->next!= NULL){pp->next->former=p;}free(pp);}else if((p->former!=&linklist&&p->former->state==0)&& (p->next==NULL || p->next->state==1)) {// 情况3：只合并上面的分区pp=p;p=p->former;p->size+=pp->size;p->next=pp->next;if(pp->next != NULL) {pp->next->former = p;}free(pp);}else{// 情况4：上下分区均不用合并p->state=0;p->num=-1;}}p=p->next;}if(flag==1){// 回收成功printf("内存分区回收成功...\n");return 1;}else{// 找不到目标作业，回收失败printf("找不到目标作业，内存分区回收失败...\n");return 0;}}// 显示空闲分区链情况void showmemory(){printf(" 当前的内存分配情况如下：\n");printf("*********************************************\n");printf(" 起始地址| 空间大小| 工作状态| 作业号\n");memory *p=linklist.next;while(p!=NULL){printf("******************************************\n");printf("**");printf("%5d k |", p->address);printf("%5d k |", p->size);printf(" %5s |", p->state == 0 ? "0" : "1");if(p->num > 0) {printf("%5d ", p->num);} else {printf(" ");}p = p->next;}}int main(){int option, ope, num, size;// 初始化空闲分区链intmemory();// 选择分配算法l1: while(1){printf("***************************************\n");printf("请选择要模拟的分配算法:\n1表示首次适应算法\n2表示最佳适应算法\n");printf("***************************************\n");scanf("%d", &option);system("cls");if(option==1) {printf("你选择了首次适应算法，下面进行算法的模拟\n");break;} else if(option==2) {printf("你选择了最佳适应算法，下面进行算法的模拟\n");break;}else {printf("错误：请输入0/1\n\n");}}// 模拟动态分区分配算法while(1){printf("\n");printf("*********************************************\n");printf("1:分配内存\n 2:回收内存\n 3:返回上一级菜单\n\n");printf("*********************************************\n");scanf("%d", &ope);system("cls");if(ope==0) break;if(ope==1){// 模拟分配内存printf("请输入作业号：");scanf("%d", &num);printf("请输入需要分配的内存大小(KB)：");scanf("%d", &size);if(size<=0){printf("错误：分配内存大小必须为正值\n");continue;}// 调用分配算法if(option==0){firstFit(num, size);}else{bestFit(num, size);}// 显示空闲分区链情况showmemory();}else if(ope==2){// 模拟回收内存printf("请输入要回收的作业号：");scanf("%d", &num);freememory(num);// 显示空闲分区链情况showmemory();}else if(ope==3){goto l1;}else{printf("错误：请输入0/1/2\n");}}printf("分配算法模拟结束\n");return 0;}。
C语言课件(非常详细)
内存释放
使用free函数释放已分配 的内存，避免内存泄漏。
内存管理工具
使用工具如Valgrind检测 内存泄漏和错误。
内存管理注意事项和常见错误
内存对齐
某些硬件平台要求数据 对齐，否则访问会引发
错误。
野指针
指向无效地址的指针， 可能导致程序崩溃。
内存越界
访问数组或内存区域越 界，可能导致未定义行
为。
重复释放
重复释放同一块内存， 导致程序崩溃或未定义
行为。
05
C语言文件操作和程序调试
文件的基本操作
文件打开
使用fopen()函数打开文件，指 定文件名和打开模式。
文件读写
使用fread()、fwrite()函数进行 文件的读写操作。
文件关闭
使用fclose()函数关闭已打开的 文件。
文件指针操作
02
C语言基础语法
数据类型
浮点型
包括float、double 等，用于存储小数 。
布尔型
bool，用于存储真 或假。
整型
包括int、short、 long等，用于存储 整数。
字符型
char，用于存储单 个字符。
指针型
用于存储内存地址 。
运算符和表达式
关系运算符
==、!=、>、<等，用于比较 两个值的大小关系。
位运算符
&、|、~、^等，用于对二进 制位进行操作。
算术运算符
+、-、*、/等，用于进行数学 运算。
逻辑运算符
&&、||、!等，用于进行逻辑 运算。
其他运算符
()、[]、->等，用于改变运算 顺序或访问结构体成员。
动态储存方式和静态储存方式
动态储存⽅式和静态储存⽅式变量从存在的时间（⽣存期）⾓度来分，可以分为动态储存⽅式和静态储存⽅式。
所谓静态存储⽅式是指在程序运⾏开始时由系统分配固定的储存空间的⽅式。
动态储存⽅式则是在程序运⾏期间根据需要进⾏动态的分配储存空间的⽅式。
存储空间分为3部分：（1）程序区（2）静态存储区（3）动态存储区。
在C语⾔中，每⼀个变量和函数都有两个属性：数据类型和数据的存储类别。
对数据型（如整型，字符型等）：储存类别指的是数据在内存中的储存⽅式。
具体包含四种：⾃动的（auto），静态的（static），寄存器的（register），外部的（extern）。
根据变量的储存类别，可以知道变量的作⽤域和⽣存期。
1、auto变量函数中的局部变量，如不专门声明为static储存类别，都是动态的分配存储空间（栈），数据存储在动态存储区中。
函数中的形参和在函数中定义的变量（包括在复合语句中定义的变量），都属此类，在调⽤该函数时，系统会给它们分配存储空间，在函数调⽤结束时，⾃动释放这些存储空间。
例：int f(int a) /*定义为f函数，a为形参*/ { auto int b,c=3; /*定义b,c为⾃动变量*/ }关键字auto可以省略，auto不写则默认为“⾃动存储类别”。
2、⽤stastic声明局部变量有时希望函数中的局部变量的值在函数调⽤结束后不消失，即存储单元不释放。
这时就应指定局部变量为“静态局部变量”，⽤static进⾏声明。
例：#include <stdafx.h>#include<stdio.h>int f(int a){auto b=0;static int c=3;b=b+1;c=c+1;return(a+b+c);}void main(){int a=2,i;for(i=0;i<3;i++){printf("%d\n",f(a));}}说明：(1）静态局部变量属于静态存储类别，在静态存储区内分配存储单元。
编写程序实现动态分区存储管理方式的主存分配与回收 c语言
编写程序实现动态分区存储管理方式的主存分配与回收 c语言以下是一个简单的 C 语言程序示例，实现了动态分区存储管理方式的主存分配与回收：```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAX_SIZE 1000typedef struct {int size;int address;} MemoryBlock;void allocateMemory(MemoryBlock *blockList, int size) {MemoryBlock *newBlock = (MemoryBlock *)malloc(sizeof(MemoryBlock));if (newBlock == NULL) {printf("内存分配失败\n");exit(1);}newBlock->size = size;newBlock->address = (blockList->address + size) % MAX_SIZE;blockList->address += size;newBlock->next = blockList->next;blockList->next = newBlock;}void freeMemory(MemoryBlock *blockList) {if (blockList->next == NULL) {printf("没有可释放的内存块\n");return;}MemoryBlock *current = blockList->next;blockList->next = current->next;free(current);}int main() {MemoryBlock *blockList = (MemoryBlock *)malloc(sizeof(MemoryBlock));if (blockList == NULL) {printf("内存分配失败\n");exit(1);}blockList->address = 0;blockList->next = NULL;// 内存分配allocateMemory(blockList, 100);allocateMemory(blockList, 200);allocateMemory(blockList, 300);// 输出分配的内存地址MemoryBlock *current = blockList->next;while (current != NULL) {printf("分配的内存大小: %d, 地址: %d\n", current->size, current->address);current = current->next;}// 内存回收freeMemory(blockList);// 输出剩余的内存地址current = blockList->next;while (current != NULL) {printf("剩余的内存大小: %d, 地址: %d\n", current->size,current->address);current = current->next;}freeblockList;return 0;}```上述程序中，我们定义了一个`MemoryBlock`结构体来表示内存块的信息，包括大小和地址。
单片机动态内存管理的方法
单片机动态内存管理的方法单片机（Microcontroller）的动态内存管理通常涉及到在运行时动态分配和释放内存。
在单片机环境中，这通常比在更复杂的操作系统中更为复杂，因为你需要直接处理硬件级别的内存管理。
下面是一些在单片机环境中进行动态内存管理的基本方法：
1.使用栈（Stack）：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，非常适合用于动态内存管理。
你可以使用一个栈来保存需要动态分配的内存块。
当需要释放内存时，只需将内存块推回到栈中即可。
2.内存池（Memory Pool）：内存池是一种预先分配一大块内存，并从中动态分配小块内存的方法。
这种方法可以减少内存碎片，提高内存利用率。
你可以在单片机程序开始运行时，预先分配一个大的内存块，然后从中动态分配和释放小块内存。
3.链表（Linked List）：链表是一种动态数据结构，可以在运行时添加和删除节点。
你可以使用链表来管理动态内存。
当需要分配内存时，可以在链表中添加一个新的节点。
当需要释放内存时，可以从链表中删除一个节点。
4.使用高级语言特性：一些高级语言（如C++）提供了更高级的内存管理特性，如智能指针和垃圾回收器。
这些特性可以帮助你更方便地进行动态内存管理。
然而，需要注意的是，这些特性可能无法在所有单片机环境中都得到支持。
在选择动态内存管理方法时，你需要考虑你的具体需求，例如你需要管理的内存大小，你的程序是否需要长时间运行，以及你的单片机环境是否支持高级语言特性等因素。
2024年度C语言程序设计教程教学课件完整版电子教案
C语言的历史与发展
学习C语言的意义
介绍C语言的起源、发展以及在计算 机科学领域的重要地位。
说明学习C语言对于理解计算机底层 原理、提高编程能力、拓展职业发展 空间等方面的重要性。
C语言的应用领域
阐述C语言在系统软件、应用软件、 嵌入式系统、游戏开发等领域的应用 。
2024/3/23
4
教学目标与要求
2024/3/23
参考资料
《C Primer Plus》第六版 ，Stephen Prata著，人 民邮电出版社。
在线资源
推荐一些优质的C语言学 习网站、在线课程和视频 教程，如慕课网、网易云 课堂等。
6
02 C语言基础知识
2024/3/23
7
C语言概述
2024/3/23
C语言的历史与发展
01
介绍C语言的起源、发展和应用领域。
2024/3/23
03
文件读写与定位
演示如何在C语言中进行文件的读写操作，包括字符读写、字符串读写
和格式化读写等，同时介绍文件定位函数（如fseek、ftell和rewind）
的使用。
25
数据排序与查找算法实现
2024/3/23
排序算法
介绍常见的排序算法（如冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序等），分析它们的时 间复杂度和空间复杂度，并提供C语言实现代码。
实现线性表的示例代码。
A 数据结构概述
简要介绍数据结构的基本概念，包 括数据的逻辑结构、存储结构和运
算三个方面。
B
C
D
树与图
简要介绍树和图的概念、特点和基本术语 ，为后续章节深入学习树和图数据结构打 下基础。
栈与队列
分别介绍栈和队列的特点、基本操作和应 用场景，提供C语言实现栈和队列的代码 示例。
全国计算机二级考试C语言(最全复习资料)
全国计算机二级考试C语言(最全复习资料)全国计算机二级考试C语言(最全复习资料)C 语言，是一种通用的高级计算机编程语言，广泛应用于软件开发和系统编程。
而全国计算机二级考试则是衡量个人计算机应用能力的重要考试之一。
对于考生来说，准备充分的复习资料是非常重要的。
在这篇文章中，我将为大家提供最全面的 C 语言复习资料，帮助考生更好地备战全国计算机二级考试。
一、基础知识1. C 语言简介：C 语言的历史背景，应用领域等。
2. C 语言的基本语法：变量、数据类型、运算符、控制语句等。
3. 输入和输出：scanf、printf等输入输出函数的使用方法。
4. 数组和字符串：一维数组、多维数组、字符串处理等。
二、函数与指针1. 函数的定义和调用：函数的作用与优势，函数的定义、声明和调用方法。
2. 函数参数传递：值传递和引用传递，指针作为函数参数的使用。
3. 指针的概念和基本操作：指针的定义与初始化，指针的运算，指针与数组的关系等。
4. 动态内存分配：malloc、free等动态内存管理函数的使用方法。
三、结构体与文件操作1. 结构体的定义和使用：结构体的成员变量、结构体数组等。
2. 文件的读写操作：文件的打开、读写与关闭，文件指针的移动等。
3. 文件的顺序读写和随机读写：顺序读写和随机读写的区别与应用。
4. 文件的二进制读写和文本读写：二进制文件和文本文件的区别与使用方法。
四、高级特性1. 位运算：位运算符的使用，位运算在计算机中的应用。
2. 内存管理：静态存储、自动存储、动态存储的概念与区别。
3. 结构体与共用体：结构体和共用体的定义与使用，二者之间的区别。
4. 预处理器：宏定义、条件编译等预处理器的基本概念与使用方法。
五、实践应用1. 综合练习：包括通过 C 语言实现常见算法和数据结构等综合练习题。
2. 项目开发：参与一个小型项目开发，锻炼实际编程能力。
以上是全国计算机二级考试C语言复习资料的基本框架。
考生可以根据自己的实际情况进行针对性的学习和练习。
结构体动态分配内存
结构体动态分配内存结构体是C语言中一种自定义的数据类型，它可以将不同类型的变量组合在一起，形成一个新的数据类型。
在C语言中，我们可以使用静态分配和动态分配两种方式来为结构体分配内存。
静态分配内存是在编译时确定结构体所需的内存空间大小，并在程序运行时直接分配。
这种方式通常使用结构体的变量来声明和定义结构体，它们的内存空间在程序运行期间是固定的，不会发生改变。
静态分配内存的优点是简单、快速，不需要手动管理内存。
但是它的缺点是内存空间的大小是固定的，当结构体需要存储的数据量变化较大时，可能会导致内存的浪费或不足。
动态分配内存是在程序运行时根据需要动态地为结构体分配内存空间。
这种方式通常使用指针变量来声明和定义结构体，通过调用malloc函数来为结构体分配内存空间。
动态分配内存的优点是可以根据实际情况灵活地分配内存空间，避免了内存的浪费或不足。
但是它的缺点是需要手动管理内存，确保在不使用结构体时及时释放内存，防止内存泄漏。
动态分配内存的方法如下：1. 使用指针变量声明结构体指针，并使用malloc函数为结构体分配内存空间。
```cstruct Student* p;p = (struct Student*)malloc(sizeof(struct Student));```2. 使用指针变量访问结构体成员，可以使用箭头运算符"->"来代替"."运算符。
```cp->id = 1001;p->name = "John";p->score = 90;```3. 使用完结构体后，需要使用free函数释放内存空间。
```cfree(p);```动态分配内存的好处是可以根据实际需要灵活地分配内存空间，比如可以根据用户输入的数据量来分配内存，避免了内存的浪费或不足。
同时，动态分配内存也需要手动管理内存，确保在不使用结构体时及时释放内存，防止内存泄漏。
C程序设计语言(完美中文版)
C程序设计语言（完美中文版）第一部分：C语言概述C语言是一种广泛使用的高级程序设计语言，具有简洁、高效、灵活等特点。
它广泛应用于系统软件、嵌入式系统、游戏开发、网络编程等多个领域。
C语言不仅是一种编程语言，更是一种编程思想，它强调代码的可读性、可维护性和可移植性。
C语言的历史可以追溯到1972年，当时贝尔实验室的Dennis Ritchie为了开发Unix操作系统而设计了一种新的语言，这种语言就是C语言。
C语言在1989年成为ANSI标准，随后在1990年成为ISO 标准，经过多年的发展和完善，C语言已经成为了一种成熟、稳定、可靠的编程语言。
1. 简洁：C语言的语法简洁明了，易于学习和掌握。
2. 高效：C语言是一种编译型语言，编译后的程序运行速度快，效率高。
3. 灵活：C语言提供了丰富的数据类型和运算符，支持多种编程范式，如过程式编程、面向对象编程等。
4. 可移植性：C语言的标准库提供了跨平台的API，使得C语言程序可以在不同的操作系统和硬件平台上运行。
5. 可扩展性：C语言支持宏定义、指针等高级特性，使得程序可以方便地进行扩展和修改。
1. 基本语法：包括数据类型、变量、运算符、表达式、语句等。
2. 函数：包括函数的定义、声明、调用、递归等。
3. 数组：包括一维数组、二维数组、字符数组等。
4. 指针：包括指针的定义、使用、数组指针、函数指针等。
5. 结构体：包括结构体的定义、使用、链表等。
6. 文件操作：包括文件的打开、关闭、读写等。
7. 动态内存管理：包括malloc、free等函数的使用。
8. 预处理器：包括宏定义、文件包含等。
通过学习C语言，你可以掌握一种强大的编程工具，不仅可以编写高效、可靠的程序，还可以深入理解计算机的工作原理，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
第二部分：C语言编程基础1. 变量和数据类型：在C语言中，变量是用于存储数据的容器。
C语言提供了多种数据类型，如整型（int）、浮点型（float）、字符型（char）等，每种类型都有其特定的存储方式和用途。
c语言程序设计_现代方法(第2版)
c语言程序设计_现代方法(第2版)C语言程序设计是计算机科学领域中的一个重要分支，它以其高效、灵活和广泛的应用而闻名。
《C语言程序设计_现代方法（第2版）》是一本深入介绍C语言编程的教材，适合初学者和有一定基础的开发者进一步学习和提高。
第一章：C语言简介C语言是一种通用的编程语言，由Dennis Ritchie在20世纪70年代初期开发。
它被设计为系统编程语言，用于编写操作系统和编译器。
C 语言以其简洁、高效和强大的功能而受到广泛的欢迎。
第二章：C语言基础本章将介绍C语言的基本语法，包括变量声明、数据类型、运算符和控制语句。
变量是程序中存储数据的容器，数据类型定义了变量可以存储的数据类型。
运算符用于执行数学和逻辑运算，而控制语句则用来控制程序的流程。
第三章：函数函数是C语言中实现代码复用的一种方式。
本章将介绍如何定义和调用函数，参数传递的方式，以及如何使用返回值。
函数的递归调用和指针的使用也将在本章中进行讨论。
第四章：数组和指针数组是存储固定大小的同类型元素的集合。
指针是一种特殊的变量，它存储了另一个变量的内存地址。
本章将详细讲解数组的声明、初始化和访问，以及指针的基本概念和操作。
第五章：结构体和联合体结构体和联合体是C语言中用于创建复杂数据类型的工具。
结构体允许将不同类型的数据组合成一个单一的实体，而联合体则允许在同一内存位置存储不同类型的数据。
本章将介绍如何定义和使用这些数据结构。
第六章：预处理器预处理器是C语言编译过程中的一个工具，它在编译之前对源代码进行处理。
本章将介绍预处理器的指令，如宏定义、文件包含和条件编译。
第七章：输入和输出本章将介绍C语言中的输入和输出操作，包括标准输入输出函数，如`printf`和`scanf`，以及如何使用文件操作来读写数据。
第八章：动态内存分配动态内存分配是C语言中的一个重要特性，允许程序在运行时分配和释放内存。
本章将介绍如何使用`malloc`、`calloc`、`realloc`和`free`等函数进行内存管理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
每次分配从不同的结点(如刚进行分配的结点的后继)开始进行查找， 使分配后剩余的小块均匀地分布在链表中。——避免小块集中在 头指针所指结点附近，从而增加查询较大空闲块的时间
16/33
8.3 边界标识法(4)
回收算法(P201~203)
假设用户释放的内存区的头部地址为p
要检查刚释放的占用块M的左、右紧邻是否为空闲块
分配
从结点大小和请求分配的量相同的链表中查找结点并分 配之 若没有，则从结点较大的链表中查找结点，将其中一部 分分配给用户，剩余的插入到相应大小的链表中 若各链表都没有合适的结点，则要执行“存储紧缩”将 小块合并
将释放的空闲块插入到相应大小的链表的表头
11/33
回收
8.2 可利用空间表及分配方法(4)
17/33
8.4 伙伴系统(1)
伙伴系统(buddy system)
与边界标识法类似 不同点是：在伙伴系统中，无论是占用块或空闲块，其大小均为 2的k次幂(k为某个正整数)
可利用空间表
若可利用内存容量为2m个字，则空闲块的大小只能是20、 21、„、 2m 所有大小相同的空闲块建于一张子表中，每个子表是一个双重循 环链表，可能有m+1个子表 将m+1个表头指针用向量结构组织成一个表
15/33
head llink
space
foot uplink tag
8.3 边界标识法(3)
分配算法 (算法8.1 P200)
假设用首次拟合法进行分配，请求分配的存储量为n。 为使整个系统更有效地运行，在边界标识法中作如下约定
假设找到的待分配空闲块的容量为m个字(包括头部)，选定一个适 当的常量e，当m-n≤e时，就将容量为m的空闲块整块分配给用户； 否则只分配其中n个字的内存块。 为避免修改指针，约定将该结点中的高地址部分分配给用户。
第八章 动态存储管理
重点：内存空间的分配与回收算法，以 及可利用空间表的结构。
难点：无用单元收集算法的理解与掌握 。
1/33
第八章 动态存储管理
8.1 概述 8.2 可利用空间表及分配方法
8.3 边界标识法
8.4 伙伴系统
8.5 无用单元收集
8.6 存储紧缩
2/33
8.1 概述(1)
程序中的变量如何存储管理？
8/33
8.2 可利用空间表及分配方法(1)
可利用空间表的表示——链表
一个空闲块一个结点 用户请求分配时，系统从表中删除一个结点分配之 用户释放所占内存时，系统即回收并将它插入到表中
根据系统运行的不同情况，可利用空间表有不同 的结构形式
系统运行期间所有用户请求分配的存储量大小相同
系统运行期间分配给用户的内存块的大小不固定
开始时，整个内存空间是一个空闲块 随着分配和回收的进行，可利用空间表中的结点大小和个 数也随之而变 结点的结构
链域(link)：指向同一链表中下一结点的指针 标志域(tag)：0-空闲块、1-占用块 大小域(size)：指示该空闲块的存储量 space：地址(2)
如何解决广义表结构中的“无用单元”或“悬挂访 问”问题？
困难
使用访问计数器：在所有子表或广义表上增加一个表头 结点，并设立一个“计数域”，它的值为指向该子表或 广义表的指针数目。当该计数域的值为0时,此子表或广 义表中的结点才被释放。 收集无用单元：在程序运行中，所有的链表结点不管是 否还有用，都不被回收，直到整个可利用空间表为空。 此时中断执行程序，收集无用单元，分两步进行: 1)对所有占用结点加上标志(0-未用，1-占用) 2)对整个可利用存储空间顺序扫描一遍，将标志为0的 结点链成一个新的可利用空间表。 24/33
18/33
8.4 伙伴系统(2)
可利用空间表的结构
tag kval
head llink
space 20 … 2k-1 2k
…
#define m 16 typedef struct WORD{ // 内存字类型 WORD *llink; // 指向前驱结点 rlink … int tag; // 0-空闲; 1-占用 int kval; // 块大小,值为2的幂次k WORD *rlink; //指向后继结点 OtherType other; //字的其它部分 }WORD, head; typedef struct HeadNode{ int nodesize; // 该链表的空闲块的大小 WORD *first; //该链表的表头指针 } FreeList[m+1]; //表头向量类型
由于表中结点大小相同，则分配时无需查找
可以用链栈实现
9/33
——操作系统中的固定分区管理
8.2 可利用空间表及分配方法(2)
系统运行期间用户请求分 配的存储量有若干种大小 的规格
tag
type value
link
av2
0 0 0 0 0 1 0 0 ^ 0 1 ^
建立若干个可利用空间表， 同一链表中的结点大小相同
早期，由程序员自己完成： 在执行程序之前，先需将用机器语言或汇编语言编写的程序输送到 内存的某个固定区域上，并预先给变量和数据分配好对应的内存地 址(绝对或相对地址 ) 存储管理是操作系统和编译程 有了高级语言后，程序员不需直接和内存地址打交道： 序的一个复杂且重要的问题！ 变量对应的内存地址都是由编译程序在编译或执行时进行分配 单用户操作系统：内存空间被划分为系统区(供系统程序使用)和用 户区(供单一的用户程序所使用) 多道程序设计：多个用户程序共享一个内存区域，每个用户程序使 用的内存就由操作系统来进行分配。
若2k-i-1<n ≤ 2k-i-1(i为小于k的整数)，并且所有结点小于2k的子表均 为空，则同样需从结点大小为2k的子表中取出一块，将其中2k-i分 配给用户，剩余部分分割成若干个结点分别插入在结点大小为2k-i、 2k-i+1、…、 2k-1的子表中。
20/33
8.4 伙伴系统(4)
回收算法(P205，206)
8.1 概述(3)
动态存储管理系统刚开工时 U1 U2 占用块 U1 U3 U3 U4 U5 U6 U7 U8 空闲块
系统运行初期
U4 U6 U8
系统运行若干时间之后
5/33
8.1 概述(4)
U1
U3
U4
U6
U8
当有新的用户进入系统请求分配内存，系统将如何做呢？
策略一：从高地址的空闲块中进行分配，当分配无法进行时，系统 回收所有用户不再使用的空闲块，并重新组织内存，将所有空闲的
无用单元：那些用户不再使用而系统没有回收的结构和变量。 例： p = malloc(size); …. p=NULL;
悬挂访问：访问已经被释放的结点 例： p = malloc(size); …. q=p; free(p); a = *q;
因结构本身的特性，也会产生上述问题 例如广义表的结构: 共享子表(图8.9 P207)
首次拟合法：取第一个不小于n的空闲块 最佳拟合法：取表中一个不小于n且最接近n的空闲块 表按空闲块大小自小到大有序，适于大小范围较广的系统 最差拟合法：取表中不小于n且是表中最大的空闲块 表按空闲块大小自大至小有序，适于大小范围较窄的系统
13/33
8.3 边界标识法(1)
边界标识法(Boundary tag method)
每个结点的第一个字设有
av4
0 1 av8 0 2 0 2 0 2 ^
链域(link)：指向同一链表 中下一结点的指针
标志域(tag)：0-空闲块、1占用块
结点类型域(type)：区分大 小不同的结点
10/33
8.2 可利用空间表及分配方法(3)
系统运行期间用户请求分配的存储量有若干种 大小的规格
假设用户释放的内存区的起始地址为p，块的大小为2k
伙伴系统仅考虑互为“伙伴”的两个空闲块的归并
伙伴：两个由同一大块分裂出来的小块就称为“互为 伙伴”。假设p为大小为2k的空闲块的初始地址，且
p MOD 2k+1=0，则初始地址为p和p+2k的两个空
闲块互为伙伴。
21/33
8.4 伙伴系统(5)
对伙伴系统的评价
优点：算法简单、速度快
缺点：由于只归并伙伴而容易产生碎片
22/33
8.5 无用单元收集(1)
8.2~8.4节讨论的存储管理系统中，用户必须明确给出 “请求”和“释放”的信息 因为用户的疏漏或结构本身的原因致使系统在不恰当 的时候或没有进行回收而产生“无用单元”或“悬挂访问” 的问题。
内存区连接在一起成为一个大的空闲块。
策略二：从所有空闲块中找出一个“合适”的空闲块分配之。 系统需要建立一张记录所有空闲块的“可利用空间表”，它可以是
“目录表”，也可以是“链表”。
6/33
8.1 概述(5)
0 10000 25000 39000 59000 99999
U6
31000
(a) 内存状态
判别其伙伴是否为空闲块
若是，则在相应子表中找到其伙伴并删除之，然后再判别合 并后的空闲块的伙伴是否是空闲块 若否，则只要将释放的空闲块简单插入在相应子表中即可
伙伴块的起始地址
p 2 k (若p MOD 2 k 1 0 ) buddy( p, k ) k k 1 k p 2 (若p MOD 2 2 )