小甲鱼 P48 内存池---通讯录管理程序--单链表的应用
小甲鱼 P48 内存池---通讯录管理程序
通讯录管理程序
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct Person
{
char name[40];
char phone[20];
struct Person *next;
};
void getInput(struct Person *person);
void printPerson(struct Person *person);
void addPerson(struct Person **contacts);
void changePerson(struct Person *contacts);
void delPerson(struct Person **contacts);
struct Person *findPerson(struct Person *contacts);
void displayContacts(struct Person *contacts);
void releaseContacts(struct Person **contacts);
void getInput(struct Person *person)
{
printf("请输入姓名：");
scanf("%s", person->name);
printf("请输入电话：");
scanf("%s", person->phone);
}
void addPerson(struct Person **contacts)
{
struct Person *person;
struct Person *temp;
person = (struct Person *)malloc(sizeof(struct Person));
if (person == NULL)
{
printf("内存分配失败！\n");
exit(1);
}
getInput(person);
// 将person用头插法添加到通讯录
if (*contacts != NULL)
{
temp = *contacts;
*contacts = person;
person->next = temp;
}
else
{
*contacts = person;
person->next = NULL;
}
}
void printPerson(struct Person *person)
{
printf("联系人：%s\n", person->name);
printf("电话：%s\n", person->phone);
}
struct Person *findPerson(struct Person *contacts)
{
struct Person *current;
char input[40];
printf("请输入联系人：");
scanf("%s", input);
current = contacts;
while (current != NULL && strcmp(current->name, input))
{
current = current->next;
}
return current;
}
void changePerson(struct Person *contacts)
{
struct Person *person;
person = findPerson(contacts);
if (person == NULL)
{
printf("找不到该联系人!\n");
}
else
{
printf("请输入新的联系电话：");
scanf("%s", person->phone);
}
}
void delPerson(struct Person **contacts)
{
struct Person *temp;
struct Person *person;
struct Person *current;
struct Person *previous;
//先找到待删除的节点指针
person = findPerson(*contacts);
if (person == NULL)
{
printf("找不到该联系人!\n");
}
else
{
current = *contacts;
previous = NULL;
//current定位到待删除的节点
while(current != NULL && current != person)
{
previous = current;
current = current->next;
}
if (previous == NULL)
{
//待删除的节点是第一个节点
*contacts = current->next;
}
else
{
//待删除的节点不是第一个节点
previous->next = current->next;
}
free(person);
}
}
void displayContacts(struct Person *contacts)
{
struct Person *current;
current = contacts;
while (current != NULL)
{
printPerson(current);
current = current->next;
}
}
void releaseContacts(struct Person **contacts)
{
struct Person *temp;
while (*contacts != NULL)
{
temp = *contacts;
*contacts = (*contacts)->next;
free(temp);
}
}
int main(void)
{
int code;
struct Person *contacts = NULL;
struct Person *person;
printf("| 欢迎使用通讯录管理程序 |\n");
printf("|--- 1:插入新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 2:查找新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 3:更改新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 4:删除新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 5:显示新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 6:退出通讯录程序 ---|\n");
while (1)
{
printf("\n请输入指令代码：");
scanf("%d", &code);
switch (code)
{
case 1: addPerson(&contacts); break;
case 2: person = findPerson(contacts);
if (person == NULL)
{
printf("找不到该联系人！\n");
}
else
{
printPerson(person);
}
break;
case 3: changePerson(contacts); break;
case 4: delPerson(&contacts); break;
case 5: displayContacts(contacts); break;
case 6: goto END;
}
}
END:
releaseContacts(&contacts);
return 0;
}
内存池（Memory pool）
为什么需要内存池？
因为使用malloc函数和free函数，需要从应用层转到内核层进行申请或释放，存在时间的消耗问题。
在内存中申请了A、B、C三块内存，当A、B、C都不需要使用的时候，把它释放，并不是调用free函数还给内存，而是把它们扔到内存池里面去。
如果这时候，恰好需要同样尺寸的内存，不需要调用malloc函数在内存中申请，直接从内存池中拿出来用就可以了。
内存池是让程序额外维护一个缓存区域。
当用户申请一块内存块的时候，在内存池中查找是否有合适的垃圾内存块，如果有，直接从内存池中取出来使用。如果没有，再调用malloc函数申请。
当用户释放一块内存块时候，检查内存池中有没有空间，如果有空间，把用户释放的内存块放到内存池里面，让下一次申请可以直接从内存池中取。
使用单链表来维护一个简单的内存池。
只需要将没有用的内存空间地址依次用一个单链表记录下来；当再次需要的时候，从这个单链表中获取即可。
内存池实际就是维护多一个单链表，用这个单链表来记录没有用的内存空间。
好像例子的删除一个联系人时候， 先别调用free释放，放到内存池，下一次再需要的时候，从我这里拿。
只需要在addPerson函数、delPerson函数和main函数修改一下就OK了。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX 1024 //定义内存池的空间1024
struct Person
{
char name[40];
char phone[20];
struct Person *next;
};
//定义内存池为全局变量
//在调用 addPerson时，在内存池中检查，是否有废弃的空间直接可以拿来使用
//在调用 delPerson时，删除联系人时，把联系人放到内存池里面，检查内存池的空间是否合适
struct Person *pool = NULL;//内齿池的单链表
int count;//统计里面有多少块垃圾
void getInput(struct Person *person);
void printPerson(struct Person *person);
void addPerson(struct Person **contacts);
void changePerson(struct Person *contacts);
void delPerson(struct Person **contacts);
struct Person *findPerson(struct Person *contacts);
void displayContacts(struct Person *contacts);
void releaseContacts(struct Person **contacts);
void releasePool(void);
void getInput(struct Person *person)
{
printf("请输入姓名：");
scanf("%s", person->name);
printf("请输入电话：");
scanf("%s", person->phone);
}
void addPerson(struct Person **contacts)
{
struct Person *person;
struct Person *temp;
//如果内存池非空，则直接从里面获取空间
if (pool != NULL)//非空表示内存池有垃圾的空间，从头部取出来，给Person用
{
person = pool;
pool = pool->next;
count--;//内存池少了一块垃圾内存
}
//如果内存池为空，则调用mallc函数申请新的内存空间
else
{
person = (struct Person *)malloc(sizeof(struct Person));
if (person == NULL)
{
printf("内存分配失败！\n");
exit(1);
}
}
getInput(person);
// 将person用头插法添加到通讯录
if (*contacts != NULL)
{
temp = *contacts;
*contacts = person;
person->next = temp;
}
else
{
*contacts = person;
person->next = NULL;
}
}
void printPerson(struct Person *person)
{
printf("联系人：%s\n", person->name);
printf("电话：%s\n", person->phone);
}
struct Person *findPerson(struct Person *contacts)
{
struct Person *current;
char input[40];
printf("请输入联系人：");
scanf("%s", input);
current = contacts;
//PS：找到符合条件就不进入循环了
while (current != NULL && strcmp(current->name, input))
{
current = current->next;
}
return current;
}
void changePerson(struct Person *contacts)
{
struct Person *person;
person = findPerson(contacts);
if (person == NULL)
{
printf("找不到该联系人!\n");
}
else
{
printf("请输入新的联系电话：");
scanf("%s", person->phone);
}
}
void delPerson(struct Person **contacts)
{
struct Person *temp;
struct Person *person;
struct Person *current;
struct Person *previous;
//先找到待删除的节点指针
person = findPerson(*contacts);
if (person == NULL)
{
printf("找不到该联系人!\n");
}
else
{
current = *contacts;
previous = NULL;
//current定位到待删除的节点
//PS：找到符合条件就不进入循环了
while(current != NULL && current != person)
{
previous = current;
current = current->next;
}
if (previous == NULL)
{
//待删除的节点是第一个节点
*contacts = current->next;
}
else
{
//待删除的节点不是第一个节点
previous->next = current->next;
}
// 判断内存池是不是有空位，限制内存池的尺寸，容量MAX1024
if (count < MAX)//有空位
{
//使用头插法将 即将废弃的Person指向的内存空间 放到内存池里面
if (pool != NULL)
{
//不是第一个节点
temp = pool;
pool = person;
person->next = temp;
}
else
{
//是第一个节点
pool = person;
person->next = NULL;
}
count++;//新添加一块内存块
}
else//没有空位
{
free(person);
}
}
}
void displayContacts(struct Person *contacts)
{
struct Person *current;
current = contacts;
while (current != NULL)
{
printPerson(current);
current = current->next;
}
}
void releaseContacts(struct Person **contacts)
{
struct Person *temp;
while (*contacts != NULL)
{
temp = *contacts;
*contacts = (*contacts)->next;
free(temp);
}
}
//释放内存池
void releasePool(void)
{
struct Person *temp;
while (pool != NULL)
{
temp = pool;
pool = pool->next;
free(temp);
}
}
int main(void)
{
int code;
struct Person *contacts = NULL;
struct Person *person;
printf("| 欢迎使用通讯录管理程序 |\n");
printf("|--- 1:插入新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 2:查找新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 3:更改新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 4:删除新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 5:显示新的联系人 ---|\n");
printf("|--- 6:退出通讯录程序 ---|\n");
while (1)
{
printf("\n请输入指令代码：");
scanf("%d", &code);
switch (code)
{
case 1: addPerson(&contacts); break;
case 2: person = findPerson(contacts);
if (person == NULL)
{
printf("找不到该联系人！\n");
}
else
{
printPerson(person);
}
break;
case 3: changePerson(contacts); break;
case 4: delPerson(&contacts); break;
case 5: displayContacts(contacts); break;
case 6: goto END;
}
}
END:
releaseContacts(&contacts);
releasePool();
return 0;
}