Heap Allocator

C中的内存分配器

编写内存分配器

摘要用于C中的内存分配器

内存分配器101-写一个简单的内存分配器

要考虑的事情

• 内存对准 - 填充

实施最高级别的功能

 void * malloc ( size_t size );
void free ( void * ptr );
Block * merge_blocks ( Block * block );
// the above three will be implemented first later calloc and realloc 

实施步骤

• void initialize_allocator（size_t size）
  • 当发送内存分配请求时，此功能将首次调用。它将创建一个具有一定尺寸的大块。

chatgpt的高级详细信息

1. 定义数据结构：您需要一个数据结构来跟踪每个块的大小和分配状态。这可能是一个简单的结构，具有大小和标志，指示块是否免费。

2. 初始化堆：当您的程序启动时，您需要搁置一大堆内存才能充当您的堆。可以使用mmap()系统调用来完成。

3. 实施malloc() ：此功能应找到一个足够大以满足请求的自由块。如果不存在这样的块，则应增加堆的大小。一旦找到合适的块，应将其标记为分配并返回其地址。

4. 实现free() ：此功能应将指针用于一个内存块，将其标记为免费，并有可能减小堆的大小，如果释放块在末尾。

5. 实现realloc() ：此功能应调整分配的块大小。这可能涉及找到一个新块并复制旧数据。

6. 处理碎片：随着时间的流逝，堆可能会被散布在整个过程中的自由块变成碎片。您可能需要实施碎片堆积的策略，例如相邻的自由区。

为什么要阻止？

在堆分配器的上下文中，“块”是指堆内的内存块。这就是为什么您需要它们以及它们如何工作：

1. 为什么要阻止？ ：当您管理内存时，将其分为可管理的块或“块”很有帮助。每个块可以独立分配和分配。这可以有效地使用内存，因为您可以根据需要分配尽可能多的内存，而无需再分配。

2. 块结构：每个块通常包含有关块的元数据（例如其大小以及它是免费的还是分配的）以及存储在块中的实际数据。分配器使用元数据来管理内存。

3. 分配：当您致电malloc()时，分配器会寻找一个足够大的自由块，可以容纳所需的数据量。如果找到一个，它将标记为分配的块，并将指针返回到块的数据部分。

4. DealLocation ：当您致电free()时，分配器将块标记为免费，使其可用于将来的分配。如果释放块位于堆的末端，则分配器还可以减小堆的大小以释放内存。

5. 分散：随着时间的流逝，随着块的分配和划分，堆可能会破碎。这意味着将自由记忆分为小的，无连接的块。这可能使很难找到足够大的malloc()调用，即使有足够的总免费内存。为了处理这一点，分配者通常包括逻辑以碎片堆，例如相邻的自由块合并。

托多

1. my_alloc的错误。如果调用几次，指针返回相同
2. 添加从过程空间中添加实际的内存，即MUNMAP
   1. 当前MY_FRE函数存在问题。它的测试正在返回SEG故障。
3. 了解并改善数据对齐 /填充部分。数据结构对齐
4. 我们的代码是正确的，而不是以某种方式创建块指向块的数据。
5. Malloc所需的全面测试