c - 自定义 malloc 实现的问题

Question

我正在用 C 语言开发自定义 malloc 和 free 实现。我的代码工作正常，但并不完美。在测试 my_malloc 和 my_free 的文件中，我调用 my_malloc 3 次。它适用于前 2 个调用，但不适用于第三个调用。一切都一模一样，所以我真的不知道为什么它不能再工作了。我知道堆中有足够的内存，所以不是这样的。它甚至可以返回指针变量的地址，但测试文件不会写入它。

这是测试 my_malloc 和 my_free 的代码，它与 c 中断:

static int *base;
static int *heap_end;
int total_mem_used = 0;
int first_call = 1;


int i;
int *a, *b, *c;

if ((a=(int *)my_malloc(10))==NULL)
    return MALLOC_FAIL;

for (i=0;i<10;i++)
    a[i] = i;

for (i=0;i<10;i++)
    printf("%d\n", a[i]);

if ((b=(int *)my_malloc(18))==NULL)
    return MALLOC_FAIL;

for (i=0;i<18;i++)
    b[i] = i*i;

for (i = 0; i < 18; i++)
    printf("%d ", b[i]);
printf("\n");

if ((c=(int *)my_malloc(5))==NULL)
    return MALLOC_FAIL;

for (i=0;i<5;i++)
    c[i] = i*7;

这也是 my_malloc，如果有帮助的话:

void *p;
int *t;
int data_size, block;

if (size==0)
    return NULL;

if (first_call) {
    if ((base=(int *)malloc(HEAP_SIZE))==NULL)
        return NULL;
    init_heap(norm_size(size)+8);
    heap_end = &base[HEAP_SIZE];
    first_call = 0;
    total_mem_used += (norm_size(size)+2);
    t = base;
    return (void *) (t+2);
}

data_size = norm_size(size);
block = data_size + 2;

p = find_first_free(block);

if (p==0) {
    errno = ENOMEM;
    return NULL;
}

total_mem_used += block;
fill_header((int *) p, block);
t = (int *) p + 2;
return (void *) t;

void my_free(void *p) {
int *t;
t = (int *) p - 2;
*t = *t & -2;
coalesce(t);
}

void *find_first_free(int n) {
int *p;
p = base;

while (p<heap_end && ((*p & 1) || (*p <= n)))
    p = p + (*p & -2);
return (void *)p;
}

int norm_size(int w) {
if (w % 8 == 0)
        return w;
else
        return w + (8 - w % 8);
}

void init_heap(int n) {
base[0] = n+1; // n+1 since we're allocating it
base[1] = (int) &base[n];
base[n-1] = n+1;
base[n] = HEAP_SIZE - n;
base[HEAP_SIZE-1] = HEAP_SIZE - n;
}

 void fill_header(int *p, int w) {
 p[0] = w+1;
 p[1] = (int) &p[w];
 p[w-1] = w+1;
 p[w] = HEAP_SIZE - total_mem_used;
 p[w+HEAP_SIZE-total_mem_used-1] = HEAP_SIZE - total_mem_used;
 }

知道这个程序到底出了什么问题吗？感谢您的帮助。

Answer 1

避免魔数(Magic Number)

<小时/>

block = data_size + 2;

为什么是 2？为什么不是 16 或 256？当然，添加是为了节省尺寸。在这种情况下，请添加 int 的大小。

block = data_size + sizeof(int);

<小时/>

t = (int *) p + 2;

为什么是 2 而不是其他数字？同样，这样做是为了考虑在 p 处开始保存的大小。但这不是像以前那样的整数加法。这就是“指针加法”。使用 + 2 时，p 会增加 2 * sizeof(int)。可能的代码应该是

t = p + 1;

这是“无魔数(Magic Number)”规则的一个异常(exception):-1,0,+1 都可以

<小时/>

要回答更多问题，请发布完整的功能。

<小时/>

次要:不需要 Actor

// if ((base=(int *)malloc(HEAP_SIZE))==NULL)
if ((base = malloc(HEAP_SIZE)) == NULL)

次要:考虑无符号类型size_t。这是由 strlen()、sizeof()

等函数/运算符返回的类型

// int data_size
size_t data_size
// if ((a=(int *)my_malloc(10))==NULL)
a = my_malloc(10);
if (a == NULL)

为什么init_heap(norm_size(size)+8);中是8？使用常量/定义

#define MY_MALLOC_GUARD (8)
init_heap(norm_size(size) + MY_MALLOC_GUARD);