本文是关于实现的 malloc() 和 free() 函数系列文章的一部分。在此之前，我们实现了一个非常简单的方法，几乎没有释放任何内存：指针指向最终分配的块，以便 free() 它可以释放，但只能释放。

更好的选择是让最后一块指向倒数第二块，倒数第二块指向倒数第三块，等等，形成链表。为了实现这一点，我们创建了一个结构作为块的标题，包括指向前一块的指针：

<a style="color:#f60; text-decoration:underline;" href="https://www.php.cn/zt/58423.html" target="_blank">typedef</a> 结构头 {
  结构头*前一个；
标题；

另外，指向最后一块的指针以前是 void*，现在是 Header* 类型：

标题*最后= NULL;

使用这些标头，abmalloc() 为了存储标头和要求的大小，会保留足够的内存：

void *abmalloc(size_t 大小) {
  标头 *header = sbrk(sizeof(标头)   大小);

这样，我们就可以用块的开头来存储必要的信息，比如指向新块之前最后分配的块的指针:

 标题->上一个 = 最后一个；

然后我们更新最后一个指向新区块:

 最后 = 标题；

最后，我们返回一个指向用户可以使用的内存的指针。因为 header 我们不能简单地返回指向元数据。否则，当用户使用指针时，所有头部信息都将被覆盖！相反，我们返回指向标题后面的指针。这个指针很容易计算：它是 header 的内存地址加上 header 的大小：

 返回标头   1；
}

注意我们怎么做 header 指针加 1.因为指针的类型是 Header*，所以增量实际上是 Header 结构体的字节数，而不仅仅是一个字节。指针类型与指针操作密切相关。

现在我们的内存块从一开始就有元数据，我们在释放时需要考虑这一点。 free() 接收的指针不是指向块的开头，而是指向用户可用的内存。因此，我们需要从用户传输的指针中找到块。没有什么是指针算术无法解决的：

void abfree(void *ptr) {
  标头 *标头 = (标头*) ptr - 1;

如果 header 指向最后分配的块，前一块将成为最后一块。在这种情况下，我们可以通过brk()将堆中的内存返回到操作系统:

 if (标题==最后){
    最后=标题->上一个；
    brk（标头）；
  }
}

这是我们的新 malloc() 和 free() 函数：

typedef 结构头 {
   结构头*前一个；
 标题；

 标头*最后= NULL；

 无效* abmalloc（size_t大小）{
   标头 *header = sbrk(sizeof(标头)   大小);
   标题->最后一个=最后一个；
   最后=标题；
   返回标头 1；
 }

 无效 abfree(无效 *ptr) {
   标头 *标头 = (标头*) ptr - 1;
   假如(标题==最后){
     最后=标题->上一个；
     brk（标头）；
   }
 }

abmalloc() 和 abfree() 现在可能会稍微提高内存效率，但也不会高很多。动态内存很少像堆栈一样工作，最旧的块总是先释放。在下一篇文章中，我们将看到如何使用不再使用的旧块的内存。

(本文最初发表为“实现” malloc() 和 free() — 添加元数据暂停怀疑中间的内存块。"

以上就是实现 malloc() 和 free() — 将元数据添加到内存块的详细内容中，请关注其他相关文章！