基于块的内存分配函数

Question

我必须创建一个内存分配程序，该程序应该将内存块分配给包含 8 个连续内存位置的内存。 N 是内存大小，M 是程序可以请求的最大位置数，X 是请求的内存位置数。内存被分成 M 个块，每个块由 N/M 个内存位置组成。 N/M 必须大于 M，否则程序将没有足够的内存分配给一个块。 POS的第一个元素存储1个内存位置的第一个可用块所在的位置（在内存中），第二个元素存储2个内存位置的第一个可用块所在的位置（在内存中），依此类推。如果数组 POS 中的第 i 个元素存储数字 -1，则意味着在第 i 个块中没有可用的 (i+1) 个内存位置块。如果 POS[X-1] 存储的值与 -1 不同，则表示有空间分配 X 块。在这种情况下，将返回存储在 POS[X-1] 中的值。否则，返回值 -1。

根据我对问题的理解，它希望我创建一个内存分配程序，将 8 个内存位置分成块。每个块需要大约与 M 一样大，这是程序可以请求的最大内存位置数。所以问题中的 M 是 3，所以每个块应该是大约 3 个内存位置，这意味着两个块 3 和一个块 2。现在第一个块仅分配给只需要 1 个内存位置的请求，第二个块用于需要的请求2 个连续的内存位置和第三个块用于需要 3 个内存位置的请求。 Example using 16 memory positions。这是我目前所拥有的。

#include <iostream> 
using namespace std; 
  
int search(int arr[], int n, int m, int x) 
{ 
    int POS[m];
    
    if(POS[x-1]!=-1){
        return POS[x-1];
    } return -1;
} 
  
int main(void) 
{ 
    int arr[] = { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1 }; //example array, -1 represents available memory space
    int x = 2; //example number of memory positions requested 
    int n = sizeof(arr) /sizeof(arr[0]); //size of array
    int m = 3; //maximum number of positions a program can request
    
    int result = search(arr, n, m, x); 
    if(result == -1) {
        cout << "No slots available"; 
    } else { 
        cout << x << " slots available at index " << result;; 
    }
}

Answer 1

换个说法，听起来你的问题本质上是有一个 N 个整数数组，其中-1 表示一个“可用”元素，目标是找到 X 个连续可用元素的位置。我忽略了 M 和 POS 数组。

换句话说，找到 X 或更多 -1 值的运行。以下是使用 O(N) 搜索的大纲：

1. 将count 初始化为零。

2. 做一个循环，对于 i = 0, 1, ..., N - 1：

   • 如果arr[i] 可用，则增加计数。如果计数现在等于 X，则返回 (i - X) 作为 X 个连续可用元素的起始位置。
   • 否则，将计数重置为零。

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编辑：根据您的评论和example image，听起来M 大小的块的意义在于每个内存块可能只包含一个分配。当分配小于 M 时，这种方法当然会浪费一些元素，但确实使分配搜索更容易。

大纲：

• 对于每个块...

  • 检查块的第一个arr元素是否未被使用。如果是这样，那么整个块都可以通过“每个块分配一个”假设获得。
  • 要覆盖边缘情况，如果这是最后一个块，请检查其大小是否至少为 X。
  • 如果这两个条件都为真，则返回当前块。