主页 / 问题 / 931337
Accepted
Peter Levenberg
Asked:2020-01-13 00:07:30 +0800 CST2020-01-13 00:07:30 +0800 CST

数组上的自定义 malloc

  • 772

我怀疑这是一个愚蠢的问题。但我无法得到答案。假设我们有一段记忆：

void *mem = malloc(32);

假设您想创建一些东西，例如：

int *ptr;

这样这个东西就位于 address&mem，就像在工会中发生的那样。

目标是尝试实现一个小的malloc。

这是现有测试代码的示例，其中在数组外部创建了一个新指针（而不是应有的样子）（只是不要发誓，不要smack）：

int main(void){
    void *mem,*mpt;

    if( (mpt=mem=malloc(32)) == NULL )
        puts("Allocation error!"),abort();

    unsigned long *ctm;
    ctm=mpt;
    mpt+=sizeof(ctm);
    *ctm=13;

    printf("mem [%p] %p     \n", &mem, mem     );
    printf("mpt [%p] %p     \n", &mpt, mpt     );
    printf("ctm [%p] %p %lu \n", &ctm, ctm,*ctm);

    return 0;}

我收集所以：cc -Werror -o Test Test.c -std=c11

显然，带有装配插件的变体不适合，因为 需要为不同架构的组装保留多功能性。

c

2 个回答

    1. 如果您通过调用为新对象分配内存

      void *mem = malloc(32);

      那么这个新对象将位于该地址mem，而不是该地址&mem。&mem这里绝对没有。

    2. C 语言不支持void *指针的地址算术。要执行字节地址算术，必须将指针转换为 type char *。

    3. 在为该类型的对象分配内存后unsigned long，您需要将指针移至sizeof(unsigned long)，也就是说sizeof *ctm，而不是sizeof ctm

    那不是

    mpt+=sizeof(ctm);

    一个

    mpt = (char *) mpt + sizeof *ctm;

    否则，一切都会正确完成。但是，一般来说，如果您谈论的是“不同架构的程序集”，则不应忘记对齐要求。

    您在评论中的其余问题中所谈论的内容并不完全清楚。C 语言不允许在特定地址声明变量。在显式声明的数组（从迂腐的角度来看，这并不完全合法）中的内存本地分配可以按照您在上面所做的相同方式进行组织。数组是通过分配malloc还是显式声明 - 无关紧要。同样，请记住对齐要求。

    • 7
  2. Best Answer
    #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    // Количество байтов в массиве.
    const size_t count = 1024;

    // Попытка выделить память под массив.
    char *const memory = malloc(count);
    // Контроль успешности выделения памяти.
    if (memory == NULL)
    {
        printf("malloc() error\n");
        abort();
    }

    // Адрес доступного вам участка памяти хранится в стековой переменной memory.
    // Вы вольны делать с этой памятью все, что хотите.

    // Можете использовать ее как массив байтов.
    for (size_t i = 0; i < count; ++i)
    {
        memory[i] = i;
    }

    // Можете как угодно типизировать участки этой памяти.
    // Это можно делать средствами C или ассемблерными вставками.
    // Вы вольны не использовать вспомогательную память, а работать напрямую с заданными адресами.
    // Важно учитывать выравнивание, потому что неверное выравнивание приводит к неопределенному поведению.
    *( (float*) memory ) = 1.11111f;// OK
    *( (void**) (memory + sizeof(float)) ) = NULL;// OK
    *( (int*) (memory + 3) ) = 3;// UB

    // Вы вольны использовать шаблон разметки памяти.
    struct my_struct
    {
        int i;
        double d;
    };

    // Используя для удобства работы типизированный указатель, лежащий на стеке.
    struct my_struct *const ms = (struct my_struct*) memory;
    ms->i = 1;
    ms->d = 2.222222;

    // Либо работать без такового.
    ( (struct my_struct*) memory )->i = 1;
    ( (struct my_struct*) memory )->d = 2.222222;

    // Если вас смущает косвенное обращение к данным через указатель посредством операции ->,
    // то вы можете использовать прием *массив из одного элемента*.
    ms[0].i = 1;
    ms[0].d = 2.222222;

    // Или можете считать, что элемент не один.
    for (size_t i = 0; i < 5; ++i)
    {
        ms[i].i = i;
        ms[i].d = 2.2222 * i;
    }

    // Если вам не нравится то, что void *ptr размещает указатель на стеке,
    // никто вам не запрещает использовать макроопределение, которое задаст
    // имя любому указанному и типизированному вами куску памяти.
    // Правда, в этом случае многие IDE не смогут вам помощь с подсветкой и
    // автодополнением такого кода.
    #define my_void_ptr ( *((void**) memory) )
    my_void_ptr = NULL;
    #undef my_void_ptr

    free(memory);

    return 0;
}

    如果你想实现一个小 malloc()的，那么我认为这没有障碍。

    但是，重要的是要记住，本机 malloc()非常复杂。此外，该设备因编译器、运行时库和操作系统而异。

    在内部，本机 malloc()通常调用操作系统，向它请求内存，通常在整个页面中并有一些余量。因此，许多小型的malloc()通常工作得很快。

    malloc()您可以使用针对特定使用策略优化的各种现有实现。

    可以制作一种快速且经济malloc()的适用于堆栈内存的产品。这通常在资源非常有限的系统中完成，例如，在对控制器进行编程时，无论它们是工业系统、嵌入式设备还是游戏机，例如NES(ala Dendy)。

    有一个函数_alloca()（或alloca()）。这是一个类似物malloc()，它不是从堆中分配内存，而是从线程的堆栈中分配内存。不建议使用此函数，因为有许多难以理解的细微之处和警告，尤其是在深层调用堆栈中，尤其是在使用宏时。但如果你真的想，那么你可以。

    • 3

相关问题