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。 但是在这个数组上调用我的 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。

这个函数应该将数组初始化为一个内存块。 我使用的是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指向，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 需要4 个字节，而char 需要1 个等等，那么什么是正确的方法，有没有办法通过抛弃来做到这一点。

• 如果我不强制转换，那么如何进行指针运算*((char *)ptr + 1) 以在内存点中移动，因为如果您对 void 指针进行指针运算，它会通过错误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痛苦，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* 进行算术可以解决这个问题。 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。我想这就是你想要的：

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。