单片机内存管理模块

单片机内存管理模块mem_malloc，这个mem_malloc的使用不会产生内存碎片，可以高效利用单片机ram空间。

本文使用的mem_malloc源代码和stm32f103c8+mem_malloc代码的下载链接如下：

stm32f103c8+mem-malloc代码资源-CSDN文库

使用单片机内存时容易导致内存碎片，且一般单片机的内存都比较小，而且没有MMU，malloc 与free的使用容易造成内存碎片。而且可能因为空间不足而分配失败，从而导致系统崩溃，因此应该慎用，或者自己实现内存管理。mem_malloc就是一个不会产生内存碎片的、适合单片机使用的内存管理模块。其与使用malloc的区别如：

实验过程

准备一份开发板带串口打印的工程，下载mem_malloc，把mem_malloc.c、mem_malloc.h复制到工程目录下，并添加到工程里

这份代码在不同编译器下编译情况不同。gcc下编译不会报错，在keil下编译报错误。

keil编译器更严格些。报错原因是对mem_block结构体的mem_ptr成员进行操作，而mem_ptr成员的类型是void*，而mem_ptr成员参与运算时的增、减偏移量取决于mem_ptr的类型，所以这里我们需要指定类型。

我这里把mem_block结构体里的void *mem_ptr修改为char  *mem_ptr，解决了错误。

再次编译就正常了。

测试代码如下：

#include "mem_malloc.h"
 
char mem_id[10]={0};  // 10块内存块
 
void test_malloc(int i, int size)
{
 printf("------test_malloc-------\n");
 mem_id[i] = mem_malloc(size);
 if(mem_id[i] == 0)
 {
  printf("malloc --- fail\n");
  printf("size=%d\n", size);
 }
 else
 {
  char *p = mem_buffer(mem_id[i]);
        memset(p, i, size);
        printf("p = 0x%x, i=%d, id=%d, size=%d\n", (int)p, i, mem_id[i], size);
 }
 print_mem_hex(MEM_SIZE);
}
 
void test_buffer(int i, int size)
{
 printf("------test_buffer-------\n");
 printf("i=%d, id = %d, size=%d\n", i, mem_id[i], size);
 char *p = mem_buffer(mem_id[i]);
    if(p != NULL)
 {
  memset(p, 0xf0+i, size);
        print_mem_hex(MEM_SIZE);
 }
 else
 {
  printf("test_buffer---fail\n");
 }
}
 
void test_realloc(int i, int size)
{
 printf("------test_realloc-------\n");
    printf("i=%d, id = %d, size=%d\n", i, mem_id[i], size);
 int ret = mem_realloc(mem_id[i], size);
 if(ret)
 {
  char *p = mem_buffer(mem_id[i]);
  memset(p, 0xa0+i, size);
        print_mem_hex(MEM_SIZE);
 }
 else
 {
  printf("test_realloc---fail\n");
 }
}
 
void test_free(int i)
{
 printf("------test_free-------\n");
 printf("i=%d, id = %d\n", i, mem_id[i]);
 if(mem_free(mem_id[i]))
  print_mem_hex( MEM_SIZE);
}
 
void main(void)
{
 print_mem_info();   // 打印内存信息
 test_malloc(1, 10); // 给申请一块10个字节的内存，标记内存块id为1
 test_malloc(2, 8); // 给申请一块8个字节的内存，标记内存块id为2
 test_malloc(3, 20); // 给申请一块20个字节的内存，标记内存块id为2
 
 test_free(2);  // 释放id为2的内存块的内存
 
 test_malloc(4, 70); // 申请一块70个字节的内存
 
 test_free(1);       // 释放id为1的内存块内存
 
 test_buffer(3, 20); // 获取id为3的内存块地址，并往这个内存块重新写入0xf0+i的数据
 
 test_realloc(3, 10); // 重新分配内存，并往这个内存块重新写入0xa0+i的数据
 
 for(int i=0; i<10; i++)  // 释放所有内存块内存，已释放的不再重新释放
  test_free(i);
} 

运行结果及解析过程：

参考文章：干货 | 分享一个实用的、可应用于单片机的内存管理模块 - 知乎 (zhihu.com)