【数据结构】算法8.2 伙伴系统-分配

#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<math.h>#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW_SELF -2#define M 3  //可利用空间总容量64K字的2的幂次，子表的个数为M+1 //书上为16typedef int Status;typedef int ElemType;typedef struct WORD_b{    struct WORD_b *llink;  //指向前驱结点    int tag;  //块标志，0：空闲，1：占用     int kval;  //块大小，值为2幂次K    struct WORD_b *rlink;  //头部域，指向后继结点}WORD_b,head;  //WORD：内存字类型，结点的第一个字也称为headtypedef struct HeadNode{    int nodesize;  //该链表的空闲块大小    WORD_b *first;  //该链表的表头指针}FreeList[M+1];  //表头向量类型WORD_b *start,*end;/*******************************声明部分****************************************/void InitSpace_b(FreeList avail);//初始化一个内存块WORD_b* AllocBuddy(FreeList avail,int n);//avail[0...M]为可利用空间表，n为申请分配量，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NULLvoid PrintLayout_b(FreeList avail);//打印内存块的空闲块/*******************************函数部分****************************************/void InitSpace_b(FreeList avail){    int k;    WORD_b *r;    for(k = 0;k<=M;k++){        avail[k].nodesize = (int)pow(2,k);        avail[k].first = NULL;    }    r = (WORD_b *)malloc((int)pow(2,M) * sizeof(WORD_b));    r->llink = r->rlink = r;    r->tag = 0;    r->kval = M;    avail[M].first = r;    start = r;    end = r + avail[M].nodesize-1;}WORD_b* AllocBuddy(FreeList avail,int n){    int k,i;    WORD_b *pa,*pre,*suc,*pi;    //查找满足分配要求的子表    for(k = 0;k<=M && (avail[k].nodesize < n || !avail[k].first); ++k);    if(k > M)        return NULL; //分配失败，返回NULL    else{  //进行分配        pa = avail[k].first;  //指向可分配子表的第一个结点        pre = pa->llink;        suc = pa->rlink;  //分别指向前驱和后继        if(pa == suc)            avail[k].first = NULL;  //分配后该子表变成空表        else{   //从子表删去*pa结点            pre->rlink = suc;            suc->llink = pre;            avail[k].first = suc;        }//else        for(i = 1; k-i >= 0 && avail[k-i].nodesize >= n; ++i){            pi = pa+(int)pow(2,k-i);            pi->rlink = pi;            pi->llink = pi;            pi->tag = 0;            pi->kval = k-i;            avail[k-i].first = pi;        }//for        pa->tag = 1;        pa->kval = k-(--i);    }//else    return pa;}void PrintLayout_b(FreeList avail){    int k;    WORD_b *r;    int mark;    for(k = 0,mark = 0;k<=M;k++){        if(avail[k].first){            mark = 1;            break;        }    }    if(!mark)        printf("内存已被占用完!\n");    else{         printf("空闲块起止范围 : ");         for(k = 0;k<=M;k++){            r = avail[k].first;            if(r){                printf("| %d <--> %d |",r-start+1,r+(int)pow(2,r->kval)-start);                while(r->rlink != avail[k].first){                    r = r->rlink;                    printf("| %d <--> %d |\n",r-start+1,r+(int)pow(2,r->kval)-start);                }//while            }//if         }//for    }//else    printf("\n");}/*******************************主函数部分**************************************/int main(){    FreeList avail;    WORD_b *p1,*p2;    InitSpace_b(avail);    printf("\n初始化了一块内存\n");    PrintLayout_b(avail);    p1 = AllocBuddy(avail,1);    printf("\n申请了大小为 1 的内存p1\n");    PrintLayout_b(avail);    p2 = AllocBuddy(avail,2);    printf("\n申请了大小为 2 的内存p2\n");    PrintLayout_b(avail);    return 0;}