面试题答案
一键面试固定大小块分配策略
- 原理：将内存池划分为若干固定大小的内存块，每个块大小预先设定且固定不变。当有内存分配请求时，直接从对应大小的空闲块链表中取出一块分配给用户；释放时，将该块重新链入对应大小的空闲块链表。
- 优点：分配和释放速度快，因为无需复杂的查找和分割操作；内存碎片问题相对较轻，由于块大小固定，不会产生小的无法利用的碎片。
- 缺点：灵活性差，只能满足特定大小的内存请求；若请求大小与预设块大小不匹配，会造成内存浪费，例如请求较小内存但只能分配固定大小的较大块。
可变大小块分配策略
- 原理：内存池中的块大小可根据实际分配请求动态调整。分配时，从空闲块列表中查找合适大小的块，若没有则可能分割较大块；释放时，将释放的块尝试与相邻空闲块合并以减少碎片。
- 优点：能适应各种大小的内存请求，灵活性高，内存利用率相对较高。
- 缺点：分配和释放操作复杂，需进行查找、分割、合并等操作，导致速度较慢；容易产生内存碎片，随着分配和释放操作的进行，内存空间会被分割成许多小的不连续块，影响后续的分配效率。
伙伴系统分配策略
- 原理：内存池被视为一个完整的大内存块，该块大小通常是2的幂次方。当有分配请求时，从大到小查找合适的空闲块，若找到的块过大则分裂为两个相等大小的“伙伴”块，其中一块分配出去，另一块留在空闲列表；释放时，检查释放块的伙伴是否也空闲，若空闲则合并为更大的块。
- 优点：内存碎片相对较少，通过伙伴合并机制可有效减少碎片化；分配和释放操作相对高效，由于基于2的幂次方大小管理内存块，查找和合并操作相对简单。
- 缺点：只能分配2的幂次方大小的内存块，限制了灵活性；对于非2的幂次方大小的请求，可能需要额外处理，如向上取整到最接近的2的幂次方大小，造成一定内存浪费。