c - 在 c 中的数组上实现显式列表内存分配

Question

我有一个在 main 函数中初始化的数组，我想使用这个数组作为我的内存块。并在其上实现我自己的 malloc 函数。但是在调用这个数组上的 malloc 之前，我需要将它作为我自己的内存块启动，这样我就可以使用它了。

现在我有一个名为 init(void *ptr, int size) 的函数，ptr void 指针是数组的开头，size 是数组的大小。

此函数应该将数组作为内存块启动。我正在使用 explicit list allocation (第 15 页)，所以在 init 中我基本上会在数组的开头有一个全局指针点，然后我会在内存上设置一个 header :

- flag: block is free or allocated 'in init function it will be free'.
- size: the size of the array.
- *next: which points at the next free block.
- *prev: points at the previous free block.

现在我的问题是如何填充标题，我当前的“非功能代码是:

  void init_mem(void *ptr, unsigned int size)
{

 GLOBAL_POINTER = ptr;

 *(char *)ptr = FREEMEM; // FREEMEM is a const which : free memory block

  // ptr + 1 is the second spot on the memory block, for the size of the array
 *((char *)ptr + 1) = size - sizeof(int) - (sizeof(char *) * 3);

  //because the ehole memory block is free now, the next and prev pointers points to the same block
 *((char **)ptr + 3) = (char *)ptr;
 *((char **)ptr + 4) = (char *)ptr;


}

我现在的问题是设置此信息，问题是:

• 我是否应该将 ptr 转换为原始类型以便我可以使用它，如果是，什么类型是合适的，因为 int 占用 4 个字节，其中 char 取 1 等等，那么正确的方法是什么，有没有办法用 outcasting 来做到这一点。

• 如果我不转换，那么如何进行指针运算 *((char *)ptr + 1) 以在内存点中移动，因为如果您进行指针运算在 void 指针上，它通过错误 expression must be a pointer to a complete object type

非常感谢。

Answer 1

首先，为了避免给自己带来麻烦，我建议使用 void 指针进行所有指针运算，然后将结果转换为适当的指针类型。例如，在行中

*((char **)ptr + 3) = (char *)ptr;

您实际上是在添加 3*sizeof(char**) 而不是 3 个字节。使用 void* 进行算术运算可以解决此问题。 C 中 int 的大小可以是 4 或 8 个字节，具体取决于平台，因此您需要使用 sizeof。我认为这就是您想要的:

void init_mem(void* ptr, unsigned int size)
{

    GLOBAL_POINTER = ptr;

    *(void**)ptr = FREEMEM; // FREEMEM is a const which : free memory block

    // the second spot on the memory block, for the size of the array
    *(unsigned int*)(ptr + sizeof(void*)) = size - sizeof(unsigned int) - 3 * sizeof(void*);

    //because the ehole memory block is free now, the next and prev pointers points to the same block
    *(void**)(ptr + sizeof(void*) + sizeof(unsigned int)) = ptr;
    *(void**)(ptr + 2 * sizeof(void*) + sizeof(unsigned int)) = ptr;

}

假设 FREEMEM 是指针类型，正如您的大小计算所表明的那样。