void Print(Space p)
{ /* 输出p所指的可利用空间表 */
Space h,f;
if(p) /* 可利用空间表不空 */
{
h=p; /* h指向第一个结点的头部域(首地址) */
f=FootLoc(h); /* f指向第一个结点的底部域 */
do
{
printf("块的大小=%d 块的首地址=%u ",h->size,f->a.uplink); /* 输出结点信息 */
printf("块标志=%d(0:空闲 1:占用) 邻块首地址=%u\n",h->tag,f+1);
h=h->rlink; /* 指向下一个结点的头部域(首地址) */
f=FootLoc(h); /* f指向下一个结点的底部域 */
}while(h!=p); /* 没到循环链表的表尾 */
}
}
void Print(Space p)
{ // 输出p所指的可利用空间表
Space h,f;
if(p) // 可利用空间表不空
{
h=p; // h指向第一个结点的头部域(首地址)
f=FootLoc(h); // f指向第一个结点的底部域
do
{
printf("块的大小=%d 块的首地址=%u ",h->size,f->uplink); // 输出结点信息
printf("块标志=%d(0:空闲 1:占用) 邻块首地址=%u\n",h->tag,f+1);
h=h->rlink; // 指向下一个结点的头部域(首地址)
f=FootLoc(h); // f指向下一个结点的底部域
}while(h!=p); // 没到循环链表的表尾
}
}
void PrintUser(Space p[])
{ // 输出p数组所指的已分配空间
for(int i=0;i<MAX/e;i++)
if(p[i]) // 指针不为0(指向一个占用块)
{
printf("块%d的首地址=%u ",i,p[i]); // 输出结点信息
printf("块的大小=%d 块头标志=%d(0:空闲 1:占用)",p[i]->size,p[i]->tag);
printf(" 块尾标志=%d\n",(FootLoc(p[i]))->tag);
}
}
void Reclaim(Space *pav,Space *p)
{ /* 边界标识法的回收算法 */
Space s=(*p-1)->a.uplink,t=*p+(*p)->size; /* s、t分别指向释放块的左、右邻块(空闲时)的首地址 */
int l=(*p-1)->tag,r=(*p+(*p)->size)->tag; /* l、r分别指示释放块的左、右邻块是否空闲 */
if(!*pav) /* 可利用空间表空 */
{ /* 将释放块加入到pav所指的可利用空间表中 */
*pav=(*p)->a.llink=(*p)->rlink=*p; /* 头部域的两个指针及pav均指向释放块 */
(*p)->tag=0; /* 修改头部域块标志为空闲 */
(FootLoc(*p))->a.uplink=*p; /* 修改尾部域 */
(FootLoc(*p))->tag=0;
}
else /* 可利用空间表不空 */
{
if(l==1&&r==1) /* 左右邻区均为占用块 */
{
(*p)->tag=0; /* 修改头部域块标志为空闲 */
(FootLoc(*p))->a.uplink=*p; /* 修改尾部域 */
(FootLoc(*p))->tag=0;
(*pav)->a.llink->rlink=*p; /* 将p所指结点(刚释放的结点)插在pav所指结点之前 */
(*p)->a.llink=(*pav)->a.llink;
(*p)->rlink=*pav;
(*pav)->a.llink=*p;
*pav=*p; /* 修改pav,令刚释放的结点为下次分配时的最先查询的结点 */
}
else if(l==0&&r==1) /* 左邻区为空闲块,右邻区为占用块 */
{ /* 合并左邻块和释放块 */
s=(*p-1)->a.uplink; /* 左邻空闲块的头部地址 */
s->size+=(*p)->size; /* 设置新的空闲块大小 */
t=FootLoc(*p); /* 设置新的空闲块底部 */
t->a.uplink=s;
t->tag=0;
}
else if(l==1&&r==0) /* 右邻区为空闲块,左邻区为占用块 */
{ /* 合并右邻块和释放块 */
(*p)->tag=0; /* P为合并后的结点头部地址 */
(*p)->a.llink=t->a.llink; /* p的前驱为原t的前驱 */
(*p)->a.llink->rlink=*p; /* p的前驱的后继为p */
(*p)->rlink=t->rlink; /* p的后继为原t的后继 */
(*p)->rlink->a.llink=*p; /* p的后继的前驱为p */
(*p)->size+=t->size; /* 新的空闲块的大小 */
(FootLoc(t))->a.uplink=*p; /* 底部(原t的底部)指针指向新结点的头部 */
if(*pav==t) /* 可利用空间表的头指针指向t(t已不是空闲结点首地址了) */
*pav=*p; /* 修改pav,令刚释放的结点为下次分配时的最先查询的结点 */
}
else /* 左右邻区均为空闲块 */
{
s->size+=(*p)->size+t->size; /* 设置新结点的大小 */
t->a.llink->rlink=t->rlink; /* 删去右邻空闲块结点 */
t->rlink->a.llink=t->a.llink;
(FootLoc(t))->a.uplink=s; /* 新结点底部(原t的底部)指针指向其头部 */
if(*pav==t) /* 可利用空间表的头指针指向t(t已不是空闲结点首地址了) */
*pav=s; /* 修改pav,令刚释放的结点为下次分配时的最先查询的结点 */
}
}
*p=NULL; /* 令刚释放的结点的指针为空 */
}
void Reclaim(Space &pav,Space &p)
{ // 边界标识法的回收算法
Space s=(p-1)->uplink,t=p+p->size; // s、t分别指向释放块的左、右邻块(空闲时)的首地址
int l=(p-1)->tag,r=(p+p->size)->tag; // l、r分别指示释放块的左、右邻块是否空闲
if(!pav) // 可利用空间表空
{ // 将释放块加入到pav所指的可利用空间表中
pav=p->llink=p->rlink=p; // 头部域的两个指针及pav均指向释放块
p->tag=0; // 修改头部域块标志为空闲
(FootLoc(p))->uplink=p; // 修改尾部域
(FootLoc(p))->tag=0;
}
else // 可利用空间表不空
{
if(l==1&&r==1) // 左右邻区均为占用块
{
p->tag=0; // 修改头部域块标志为空闲
(FootLoc(p))->uplink=p; // 修改尾部域
(FootLoc(p))->tag=0;
pav->llink->rlink=p; // 将p所指结点(刚释放的结点)插在pav所指结点之前
p->llink=pav->llink;
p->rlink=pav;
pav->llink=p;
pav=p; // 修改pav,令刚释放的结点为下次分配时的最先查询的结点
}
else if(l==0&&r==1) // 左邻区为空闲块,右邻区为占用块
{ // 合并左邻块和释放块
s=(p-1)->uplink; // 左邻空闲块的头部地址
s->size+=p->size; // 设置新的空闲块大小
t=FootLoc(p); // 设置新的空闲块底部
t->uplink=s;
t->tag=0;
}
else if(l==1&&r==0) // 右邻区为空闲块,左邻区为占用块
{ // 合并右邻块和释放块
p->tag=0; // P为合并后的结点头部地址
p->llink=t->llink; // p的前驱为原t的前驱
p->llink->rlink=p; // p的前驱的后继为p
p->rlink=t->rlink; // p的后继为原t的后继
p->rlink->llink=p; // p的后继的前驱为p
p->size+=t->size; // 新的空闲块的大小
(FootLoc(t))->uplink=p; // 底部(原t的底部)指针指向新结点的头部
if(pav==t) // 可利用空间表的头指针指向t(t已不是空闲结点首地址了)
pav=p; // 修改pav,令刚释放的结点为下次分配时的最先查询的结点
}
else // 左右邻区均为空闲块
{
s->size+=p->size+t->size; // 设置新结点的大小
t->llink->rlink=t->rlink; // 删去右邻空闲块结点
t->rlink->llink=t->llink;
(FootLoc(t))->uplink=s; // 新结点底部(原t的底部)指针指向其头部
if(pav==t) // 可利用空间表的头指针指向t(t已不是空闲结点首地址了)
pav=s; // 修改pav,令刚释放的结点为下次分配时的最先查询的结点
}
}
p=NULL; // 令刚释放的结点的指针为空
}
Space AllocBoundTag(Space *pav,int n) /* 算法8.1(首次拟合法) */
{ /* 若有不小于n的空闲块,则分配相应的存储块,并返回其首地址;否则返回NULL */
/* 若分配后可利用空间表不空，则pav指向表中刚分配过的结点的后继结点 */
Space p,f;
for(p=*pav;p&&p->size<n&&p->rlink!=*pav;p=p->rlink); /* 查找不小于n的空闲块 */
if(!p||p->size<n) /* 找不到，返回空指针 */
return NULL;
else /* p指向找到的空闲块 */
{
f=FootLoc(p); /* 指向底部 */
*pav=p->rlink; /* pav指向*p结点的后继结点 */
if(p->size-n<=e) /* 整块分配，不保留<=e的剩余量 */
{
if(*pav==p) /* 可利用空间表变为空表 */
*pav=NULL;
else /* 在表中删除分配的结点 */
{
(*pav)->a.llink=p->a.llink;
p->a.llink->rlink=*pav;
}
p->tag=f->tag=1; /* 修改分配结点的头部和底部标志 */
}
else /* 分配该块的后n个字(高地址部分) */
{
f->tag=1; /* 修改分配块的底部标志 */
p->size-=n; /* 置剩余块大小 */
f=FootLoc(p); /* 指向剩余块底部 */
f->tag=0; /* 设置剩余块底部 */
f->a.uplink=p;
p=f+1; /* 指向分配块头部 */
p->tag=1; /* 设置分配块头部 */
p->size=n;
}
return p; /* 返回分配块首地址 */
}
}
Space AllocBoundTag(Space &pav,int n) // 算法8.1(首次拟合法)
{ // 若有不小于n的空闲块,则分配相应的存储块,并返回其首地址;否则返回NULL
// 若分配后可利用空间表不空，则pav指向表中刚分配过的结点的后继结点
Space p,f;
for(p=pav;p&&p->size<n&&p->rlink!=pav;p=p->rlink); // 查找不小于n的空闲块
if(!p||p->size<n) // 找不到，返回空指针
return NULL;
else // p指向找到的空闲块
{
f=FootLoc(p); // 指向底部
pav=p->rlink; // pav指向*p结点的后继结点
if(p->size-n<=e) // 整块分配，不保留<=e的剩余量
{
if(pav==p) // 可利用空间表变为空表
pav=NULL;
else // 在表中删除分配的结点
{
pav->llink=p->llink;
p->llink->rlink=pav;
}
p->tag=f->tag=1; // 修改分配结点的头部和底部标志
}
else // 分配该块的后n个字(高地址部分)
{
f->tag=1; // 修改分配块的底部标志
p->size-=n; // 置剩余块大小
f=FootLoc(p); // 指向剩余块底部
f->tag=0; // 设置剩余块底部
f->uplink=p;
p=f+1; // 指向分配块头部
p->tag=1; // 设置分配块头部
p->size=n;
}
return p; // 返回分配块首地址
}
}
void main()
{
Space pav,p; /* 空闲块指针 */
Space v[MAX/e]={NULL}; /* 占用块指针数组(初始化为空) */
int n;
printf("结构体WORD为%d个字节\n",sizeof(WORD));
p=(WORD*)malloc((MAX+2)*sizeof(WORD)); /* 申请大小为MAX*sizeof(WORD)个字节的空间 */
p->tag=1; /* 设置低址边界,以防查找左右邻块时出错 */
pav=p+1; /* 可利用空间表的表头 */
pav->rlink=pav->a.llink=pav; /* 初始化可利用空间(一个整块) */
pav->tag=0;
pav->size=MAX;
p=FootLoc(pav); /* p指向底部域 */
p->a.uplink=pav;
p->tag=0;
(p+1)->tag=1; /* 设置高址边界,以防查找左右邻块时出错 */
printf("初始化后，可利用空间表为:\n");
Print(pav);
n=300;
v[0]=AllocBoundTag(&pav,n);
printf("分配%u个存储空间后，可利用空间表为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
n=450;
v[1]=AllocBoundTag(&pav,n);
printf("分配%u个存储空间后，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
n=300; /* 分配不成功 */
v[2]=AllocBoundTag(&pav,n);
printf("分配%u个存储空间后(不成功)，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
n=242; /* 分配整个块(250) */
v[2]=AllocBoundTag(&pav,n);
printf("分配%u个存储空间后(整块分配)，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("回收v[0](%d)后(当pav空时回收)，pav为:\n",v[0]->size);
Reclaim(&pav,&v[0]); /* pav为空 */
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("1按回车键继续");
getchar();
printf("回收v[2](%d)后(左右邻区均为占用块),pav为:\n",v[2]->size);
Reclaim(&pav,&v[2]); /* 左右邻区均为占用块 */
Print(pav);
PrintUser(v);
n=270; /* 查找空间足够大的块 */
v[0]=AllocBoundTag(&pav,n);
printf("分配%u个存储空间后(查找空间足够大的块)，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
n=30; /* 在当前块上分配 */
v[2]=AllocBoundTag(&pav,n);
printf("分配%u个存储空间后(在当前块上分配)，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("回收v[1](%d)后(右邻区为空闲块,左邻区为占用块)，pav为:\n",v[1]->size);
Reclaim(&pav,&v[1]); /* 右邻区为空闲块,左邻区为占用块 */
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("2按回车键继续");
getchar();
printf("回收v[0](%d)后(左邻区为空闲块,右邻区为占用块)，pav为:\n",v[0]->size);
Reclaim(&pav,&v[0]); /* 左邻区为空闲块,右邻区为占用块 */
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("回收v[2](%d)后(左右邻区均为空闲块),pav为:\n",v[2]->size);
Reclaim(&pav,&v[2]); /* 左右邻区均为空闲块 */
Print(pav);
PrintUser(v);
}
void main()
{
Space pav,p; // 空闲块指针
Space v[MAX/e]={NULL}; // 占用块指针数组(初始化为空)
int n;
printf("结构体WORD为%d个字节\n",sizeof(WORD));
p=new WORD[MAX+2]; // 申请大小为MAX*sizeof(WORD)个字节的空间
p->tag=1; // 设置低址边界,以防查找左右邻块时出错
pav=p+1; // 可利用空间表的表头
pav->rlink=pav->llink=pav; // 初始化可利用空间(一个整块)
pav->tag=0;
pav->size=MAX;
p=FootLoc(pav); // p指向底部域
p->uplink=pav;
p->tag=0;
(p+1)->tag=1; // 设置高址边界,以防查找左右邻块时出错
printf("初始化后，可利用空间表为:\n");
Print(pav);
n=300;
v[0]=AllocBoundTag(pav,n);
printf("分配%u个存储空间后，可利用空间表为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
n=450;
v[1]=AllocBoundTag(pav,n);
printf("分配%u个存储空间后，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
n=300; // 分配不成功
v[2]=AllocBoundTag(pav,n);
printf("分配%u个存储空间后(不成功)，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
n=242; // 分配整个块(250)
v[2]=AllocBoundTag(pav,n);
printf("分配%u个存储空间后(整块分配)，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("回收v[0](%d)后(当pav空时回收)，pav为:\n",v[0]->size);
Reclaim(pav,v[0]); // pav为空
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("1按回车键继续");
getchar();
printf("回收v[2](%d)后(左右邻区均为占用块),pav为:\n",v[2]->size);
Reclaim(pav,v[2]); // 左右邻区均为占用块
Print(pav);
PrintUser(v);
n=270; // 查找空间足够大的块
v[0]=AllocBoundTag(pav,n);
printf("分配%u个存储空间后(查找空间足够大的块)，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
n=30; // 在当前块上分配
v[2]=AllocBoundTag(pav,n);
printf("分配%u个存储空间后(在当前块上分配)，pav为:\n",n);
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("回收v[1](%d)后(右邻区为空闲块,左邻区为占用块)，pav为:\n",v[1]->size);
Reclaim(pav,v[1]); // 右邻区为空闲块,左邻区为占用块
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("2按回车键继续");
getchar();
printf("回收v[0](%d)后(左邻区为空闲块,右邻区为占用块)，pav为:\n",v[0]->size);
Reclaim(pav,v[0]); // 左邻区为空闲块,右邻区为占用块
Print(pav);
PrintUser(v);
printf("回收v[2](%d)后(左右邻区均为空闲块),pav为:\n",v[2]->size);
Reclaim(pav,v[2]); // 左右邻区均为空闲块
Print(pav);
PrintUser(v);
}
