C语言-简单实现单片机中的malloc示例

概述

        在实际项目中，有些单片机资源紧缺，需要mallloc内存，库又没有自带malloc函数时，此时，就需要手动编写，在此做个笔录。（已在项目上使用），还可进入对齐管理机制。

直接上源码

1、mem_malloc.h文件

#ifndef __MEM_MALLOC_H__
#define __MEM_MALLOC_H__

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#include 

void* mem_malloc(size_t size);
void mem_free(void* ptr);


#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

2、mem_malloc.c文件

#include "mem_malloc.h"
#include "stdint.h"


// 定义内存块结构
typedef struct MemoryBlock {
    size_t size;
    struct MemoryBlock* next;
} MemoryBlock;

// 定义内存池起始地址
#define MEMORY_POOL_SIZE 1024
static uint8_t memoryPool[MEMORY_POOL_SIZE];

// 全局指针，指向内存池起始位置
static MemoryBlock* memoryPoolPtr = NULL;

// 初始化内存池
void memoryPoolInit(void)
{
    memoryPoolPtr = (MemoryBlock*)memoryPool;
    memoryPoolPtr->size = MEMORY_POOL_SIZE - sizeof(MemoryBlock);
    memoryPoolPtr->next = NULL;
}

// 分配内存
void* mem_malloc(size_t size)
{
    //memoryPoolInit();

    if (size == 0)
        return NULL;

    MemoryBlock* currentBlock = memoryPoolPtr;
    //MemoryBlock* prevBlock = NULL;

    // 遍历内存池中的内存块，找到合适大小的内存块
    while (currentBlock != NULL) {
        if (currentBlock->size >= size + sizeof(MemoryBlock)) {
            // 如果当前内存块大于所需内存，分配内存
            if (currentBlock->size >= size + sizeof(MemoryBlock) + sizeof(size_t)) {
                MemoryBlock* newBlock = (MemoryBlock*)((uint8_t*)currentBlock + sizeof(MemoryBlock) + size);
                newBlock->size = currentBlock->size - sizeof(MemoryBlock) - size;
                newBlock->next = currentBlock->next;
                currentBlock->next = newBlock;
                currentBlock->size = size;
            }

            // 返回分配的内存块的地址
            return (uint8_t*)currentBlock + sizeof(MemoryBlock);
        }

        //prevBlock = currentBlock;
        currentBlock = currentBlock->next;
    }

    // 没有足够的内存块可供分配
    return NULL;
}

// 释放内存
void mem_free(void* ptr)
{
    if (ptr == NULL)
        return;

    MemoryBlock* block = (MemoryBlock*)((uint8_t*)ptr - sizeof(MemoryBlock));
    block->next = memoryPoolPtr;
    memoryPoolPtr = block;
}


// 示例代码
int main(void) 
{
    // 初始化内存池
    memoryPoolInit();

    // 分配内存
    int* intPtr = (int*)mem_malloc(sizeof(int));
    if (intPtr != NULL) {
        *intPtr = 42;
        free(intPtr);
    }

    return 0;
}