C++内存分配和链表实现

Question

我正在编写软件来模拟“首次适应”内存分配方案。

基本上，我会分配一个大的X兆字节的内存块，并在根据该方案请求块时将其细分为块。

我使用一个称为“节点”的链表作为每个内存块的标题（这样我们可以找到下一个块而不必费力循环遍历每个地址值）。

head_ptr = (char*) malloc(total_size + sizeof(node));

if(head_ptr == NULL) return -1; // Malloc Error .. :-(

node* head_node = new node; // Build block header

head_node->next = NULL;
head_node->previous = NULL;

// Header points to next block (which doesn't exist yet)
memset(head_ptr,head_node, sizeof(node));

但是这最后一行返回：

 error: invalid conversion from 'node*' to 'int'

我理解为什么这是无效的，但是我如何将我的节点放入新分配的内存指针位置呢？

- pws5068

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是的，我的问题涉及语法帮助，而不是理论。 - pws5068

Answer 1

memset(void* memory, int value, size_t size)

因此，这不是将head_node复制到head_ptr中（你在考虑memcpy），而是用于初始化内存（清除为0，标记为已释放等）。

在这种情况下，您可以将head_ptr简单地强制转换为node*：

node* head_node = (node*)head_ptr;

现在你不必删除head_node，也不必复制值到head_ptr。

- Simon Buchan

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感谢您提供这个优雅的解决方案。您是正确的，我混淆了memset和memcpy的目的，我看到它也可以工作。 - pws5068

Answer 2

阅读文档。memset函数的第二个参数是一个整数（但被解释为unsigned char）。这指定了要设置内存区域的前n个字节的值，其中n是第三个参数。

您可以使用memcpy函数将一个内存区域复制到另一个内存区域。尝试：

memcpy(head_ptr, head_node, sizeof(node));

编辑：另一种选择是使用指针转换 head_ptr 来设置前一个和后一个值，正如 Simon 所建议的那样。

- Matthew Flaschen

Answer 3

如果我正确理解您的问题，您想将节点对象构造到由head_ptr分配和指向的内存中。如果您需要调用节点构造函数，可以通过placement new运算符进行操作，例如：

node* head_node = new(head_ptr) node;

如果您确实需要确保析构函数被调用，那么您必须手动调用delete：

head_node->~node();

- zdan

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如果他正在使用“放置new”，那么他也应该使用“放置delete”——在没有“节点”的定义的情况下不能做出任何假设。很有可能“放置new”可以完全跳过，因为它可能只是一个愚蠢的“结构体”。 - vladr

放置new将是new (head_ptr) node，您正在使用head_ptr作为参数构造一个node。 - Simon Buchan

@Vlad：挑剔一点，但C++保证放置删除是无操作的。 new（ptr）T的反向操作是ptr->〜T（）。 - Simon Buchan

@Simon，我提出这个问题的原因是我们不知道他的“node”是否是一个简单结构体，也就是说，他的析构函数是否真的有用（我们可能不知道他的“node”中是否有一个需要被销毁的“std::string”成员变量。） :) - vladr

@Vlad：这就是为什么知道 delete (ptr) T 不起作用非常重要。你必须手动调用析构函数。 - Simon Buchan

Answer 4

你不能这样分配指针。第二个参数是要重复的int。

来自memset(3)：

概述
     #include <string.h>
void *
     memset(void *b, int c, size_t len);
描述
     memset()函数将值c（转换为无符号字符）的len个字节写入字节字符串b。
返回值
     memset()函数返回其第一个参数。

- Nikolai Fetissov