typedef struct A_BLOCK_LINK
{
    struct A_BLOCK_LINK * pxNextFreeBlock;
    size_t xBlockSize;
} BlockLink_t;

/* 假设一个字节是8个位! */
#define heapBITS_PER_BYTE           ((size_t)8)

/* 假定使用size_t类型的最大值作为堆的最大值. */
#define heapSIZE_MAX                (~((size_t)0))

/* 检查a和b相乘是否会导致溢出. */
#define heapMULTIPLY_WILL_OVERFLOW(a, b)    (((a) > 0) && ((b) > (heapSIZE_MAX / (a))))

/* 检查a和b相加是否会导致溢出. */
#define heapADD_WILL_OVERFLOW(a, b)         ((a) > ( heapSIZE_MAX - (b)))

/* BlockLink_t结构的xBlockSize成员的MSB用于跟踪块的分配状态。
 * 当BlockLink_t的xBlockSize成员的MSB被设置为1，则该块属于该应用程序。
 * 当该位为0时，该块是空闲堆空间的一部分。*/
#define heapBLOCK_ALLOCATED_BITMASK    (((size_t)1) << ((sizeof(size_t) * heapBITS_PER_BYTE) - 1))
#define heapBLOCK_SIZE_IS_VALID(xBlockSize)    (((xBlockSize) & heapBLOCK_ALLOCATED_BITMASK) == 0)
#define heapBLOCK_IS_ALLOCATED(pxBlock)        (((pxBlock->xBlockSize) & heapBLOCK_ALLOCATED_BITMASK) != 0)
#define heapALLOCATE_BLOCK(pxBlock)            ((pxBlock->xBlockSize ) |= heapBLOCK_ALLOCATED_BITMASK)
#define heapFREE_BLOCK(pxBlock)                ((pxBlock->xBlockSize ) &= ~heapBLOCK_ALLOCATED_BITMASK)

PRIVILEGED_DATA static BlockLink_t xStart, xEnd;
static void prvHeapInit( void ) /* PRIVILEGED_FUNCTION */
{
    BlockLink_t * pxFirstFreeBlock;
    uint8_t * pucAlignedHeap;

    /* 确保堆从正确对齐的边界开始。 */
    pucAlignedHeap = ( uint8_t * ) ( ( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) & ucHeap[ portBYTE_ALIGNMENT - 1 ] ) & ( ~( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) portBYTE_ALIGNMENT_MASK ) ) );

    /* xStart用于保存指向空闲块列表中第一项的指针。void强制转换用于防止编译器警告。 */
    xStart.pxNextFreeBlock = ( void * ) pucAlignedHeap;
    xStart.xBlockSize = ( size_t ) 0;

    /* xEnd用于标记空闲块列表的结束。 */
    xEnd.xBlockSize = configADJUSTED_HEAP_SIZE;
    xEnd.pxNextFreeBlock = NULL;
    
    /* 开始时，有一个空闲块，它的大小可以占用整个堆空间。     */
    pxFirstFreeBlock = ( BlockLink_t * ) pucAlignedHeap;
    pxFirstFreeBlock->xBlockSize = configADJUSTED_HEAP_SIZE;
    pxFirstFreeBlock->pxNextFreeBlock = &xEnd;
}

BlockLink_t * pxBlock;
BlockLink_t * pxPreviousBlock;
BlockLink_t * pxNewBlockLink;
PRIVILEGED_DATA static BaseType_t xHeapHasBeenInitialised = pdFALSE;
void * pvReturn = NULL;
size_t xAdditionalRequiredSize;

/*如果这是第一次调用malloc，堆将需要
 *初始化以设置空闲块列表。*/
if( xHeapHasBeenInitialised == pdFALSE )
{
    prvHeapInit();
    xHeapHasBeenInitialised = pdTRUE;
}

static const uint16_t heapSTRUCT_SIZE = ( ( sizeof( BlockLink_t ) + ( portBYTE_ALIGNMENT - 1 ) ) & ~( ( size_t ) portBYTE_ALIGNMENT_MASK ) );
#define heapMINIMUM_BLOCK_SIZE    ( ( size_t ) ( heapSTRUCT_SIZE * 2 ) )

if( xWantedSize > 0 )
{
    /*需要的大小必须增加，以便它可以包含一个BlockLink_t
     *除了请求的字节数之外，还需要一个结构。
     *可能还需要一些额外的增量来对齐。*/
    xAdditionalRequiredSize = heapSTRUCT_SIZE + portBYTE_ALIGNMENT - ( xWantedSize & portBYTE_ALIGNMENT_MASK );

    if( heapADD_WILL_OVERFLOW( xWantedSize, xAdditionalRequiredSize ) == 0 )
    {
        xWantedSize += xAdditionalRequiredSize;
    }
    else
    {
        xWantedSize = 0;
    }
}

struct ListNode* removeNthFromEnd(struct ListNode* head, int n) {
    struct ListNode* dummy = malloc(sizeof(struct ListNode));
    dummy->val = 0, dummy->next = head;
    struct ListNode* first = head;
    struct ListNode* second = dummy;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        first = first->next;
    }
    while (first) {
        first = first->next;
        second = second->next;
    }
    second->next = second->next->next;
    struct ListNode* ans = dummy->next;
    free(dummy);
    return ans;
}

if( heapBLOCK_SIZE_IS_VALID( xWantedSize ) != 0 )
{
    if( ( xWantedSize > 0 ) && ( xWantedSize <= xFreeBytesRemaining ) )
    {
        /* 块按字节顺序存储-从开始遍历列表
         * (最小)块，直到找到一个足够大小的块。 */
        pxPreviousBlock = &xStart;
        pxBlock = xStart.pxNextFreeBlock;

        while( ( pxBlock->xBlockSize < xWantedSize ) && ( pxBlock->pxNextFreeBlock != NULL ) )
        {
            pxPreviousBlock = pxBlock;
            pxBlock = pxBlock->pxNextFreeBlock;
        }

        /* 如果我们找到了结束标记，那么就没有找到足够大小的块。 */
        if( pxBlock != &xEnd )
        {
            /* 返回内存空间跳过BlockLink_t结构开头。 */
            pvReturn = ( void * ) ( ( ( uint8_t * ) pxPreviousBlock->pxNextFreeBlock ) + heapSTRUCT_SIZE );

            /* 该块正在返回使用，因此必须从空闲块列表取出。 */
            pxPreviousBlock->pxNextFreeBlock = pxBlock->pxNextFreeBlock;

            /* 如果块大于要求，则可以将其分成两个。 */
            if( ( pxBlock->xBlockSize - xWantedSize ) > heapMINIMUM_BLOCK_SIZE )
            {
                /* 该块将被分成两个。创建一个新块
                 * 表示请求的字节数。void*转换的目的是                   
                 * 用于防止编译器发出字节对齐警告。*/
                pxNewBlockLink = ( void * ) ( ( ( uint8_t * ) pxBlock ) + xWantedSize );

                /* 计算从单个块分割的两个块的大小 */
                pxNewBlockLink->xBlockSize = pxBlock->xBlockSize - xWantedSize;
                pxBlock->xBlockSize = xWantedSize;

                /* 插入新的块到空闲块列表. */
                prvInsertBlockIntoFreeList( ( pxNewBlockLink ) );
            }

            xFreeBytesRemaining -= pxBlock->xBlockSize;

            /*块正在被返回-它被分配和拥有            
             *由应用程序执行，并且没有“next”块。*/
            heapALLOCATE_BLOCK( pxBlock );
            pxBlock->pxNextFreeBlock = NULL;
        }
    }
}

#define prvInsertBlockIntoFreeList( pxBlockToInsert )                   \
    {                                                                   \
        BlockLink_t * pxIterator;                                       \
        size_t xBlockSize;                                              \
                                                                        \
        xBlockSize = pxBlockToInsert->xBlockSize;                       \
                                                                        \
        /* 遍历列表，直到找到一个比我们插入的块尺寸还要大的块 */                \
        for(pxIterator = &xStart;                                       \
            pxIterator->pxNextFreeBlock->xBlockSize < xBlockSize;       \
            pxIterator = pxIterator->pxNextFreeBlock)                   \
        {                                                               \
            /* 这里什么也不做-只是迭代到正确的位置。 */                       \
        }                                                               \
                                                                        \
        /* 更新列表以包含插入到正确位置的块 */                               \
        pxBlockToInsert->pxNextFreeBlock = pxIterator->pxNextFreeBlock; \
        pxIterator->pxNextFreeBlock = pxBlockToInsert;                  \
    }

{
    BlockLink_t * pxIterator;                               
    size_t xBlockSize;
                                                            
    xBlockSize = pxNewBlockLink->xBlockSize;                 
                                                               
    /* 遍历列表，直到找到一个比我们插入的块尺寸还要大的块 */  
    for(pxIterator = &xStart;                              
        pxIterator->pxNextFreeBlock->xBlockSize < xBlockSize;
        pxIterator = pxIterator->pxNextFreeBlock)         
    {                                                  
        /* 这里什么也不做-只是迭代到正确的位置。 */  
    }

    /* 更新列表以包含插入到正确位置的块 */ 
    pxNewBlockLink->pxNextFreeBlock = pxIterator->pxNextFreeBlock;
    pxIterator->pxNextFreeBlock = pxNewBlockLink;
}

void vPortFree( void * pv )
{
    uint8_t * puc = ( uint8_t * ) pv;
    BlockLink_t * pxLink;

    if( pv != NULL )
    {
        /* 被释放的内存将立即具有BlockLink_t结构在这之前。 */
        puc -= heapSTRUCT_SIZE;

        /* 这种意想不到的强制转换是为了防止一些编译器发出字节对齐警告。*/
        pxLink = ( void * ) puc;

        configASSERT( heapBLOCK_IS_ALLOCATED( pxLink ) != 0 );
        configASSERT( pxLink->pxNextFreeBlock == NULL );

        if( heapBLOCK_IS_ALLOCATED( pxLink ) != 0 )
        {
            if( pxLink->pxNextFreeBlock == NULL )
            {
                /* 块被返回到堆中——它不再是分配。 */
                heapFREE_BLOCK( pxLink );
                #if ( configHEAP_CLEAR_MEMORY_ON_FREE == 1 )
                {
                    ( void ) memset( puc + heapSTRUCT_SIZE, 0, pxLink->xBlockSize - heapSTRUCT_SIZE );
                }
                #endif

                vTaskSuspendAll();
                {
                    /* 将此块添加到空闲块列表中。 */
                    prvInsertBlockIntoFreeList( ( ( BlockLink_t * ) pxLink ) );
                    xFreeBytesRemaining += pxLink->xBlockSize;
                    traceFREE( pv, pxLink->xBlockSize );
                }
                ( void ) xTaskResumeAll();
            }
        }
    }
}

void * pvPortCalloc( size_t xNum,
                     size_t xSize )
{
    void * pv = NULL;

    if( heapMULTIPLY_WILL_OVERFLOW( xNum, xSize ) == 0 )
    {
        pv = pvPortMalloc( xNum * xSize );

        if( pv != NULL )
        {
            ( void ) memset( pv, 0, xNum * xSize );
        }
    }

    return pv;
}

void * pvPortMalloc( size_t xWantedSize )
{
    BlockLink_t * pxBlock;
    BlockLink_t * pxPreviousBlock;
    BlockLink_t * pxNewBlockLink;
    PRIVILEGED_DATA static BaseType_t xHeapHasBeenInitialised = pdFALSE;
    void * pvReturn = NULL;
    size_t xAdditionalRequiredSize;

    vTaskSuspendAll();
    {
        /*如果这是第一次调用malloc，堆将需要
         *初始化以设置空闲块列表。*/
        if( xHeapHasBeenInitialised == pdFALSE )
        {
            prvHeapInit();
            xHeapHasBeenInitialised = pdTRUE;
        }

        if( xWantedSize > 0 )
        {
            /*需要的大小必须增加，以便它可以包含一个BlockLink_t
             *除了请求的字节数之外，还需要一个结构。
             *可能还需要一些额外的增量来对齐。*/
            xAdditionalRequiredSize = heapSTRUCT_SIZE + portBYTE_ALIGNMENT - ( xWantedSize & portBYTE_ALIGNMENT_MASK );

            if( heapADD_WILL_OVERFLOW( xWantedSize, xAdditionalRequiredSize ) == 0 )
            {
                xWantedSize += xAdditionalRequiredSize;
            }
            else
            {
                xWantedSize = 0;
            }
        }

        /* 检查我们尝试分配的块大小是否太大     
         * 顶部位已设置。BlockLink_t的块大小成员的顶部位   
         * 结构用于确定谁拥有块-应用程序或内核  ，
         * 所以它必须是空闲的。*/
        if( heapBLOCK_SIZE_IS_VALID( xWantedSize ) != 0 )
        {
            if( ( xWantedSize > 0 ) && ( xWantedSize <= xFreeBytesRemaining ) )
            {
                /* 块按字节顺序存储-从开始遍历列表
                 * (最小)块，直到找到一个足够大小的块。 */
                pxPreviousBlock = &xStart;
                pxBlock = xStart.pxNextFreeBlock;

                while( ( pxBlock->xBlockSize < xWantedSize ) && ( pxBlock->pxNextFreeBlock != NULL ) )
                {
                    pxPreviousBlock = pxBlock;
                    pxBlock = pxBlock->pxNextFreeBlock;
                }

                /* 如果我们找到了结束标记，那么就没有找到足够大小的块。 */
                if( pxBlock != &xEnd )
                {
                    /* 返回内存空间跳过BlockLink_t结构开头。 */
                    pvReturn = ( void * ) ( ( ( uint8_t * ) pxPreviousBlock->pxNextFreeBlock ) + heapSTRUCT_SIZE );

                    /* 该块正在返回使用，因此必须从空闲块列表取出。 */
                    pxPreviousBlock->pxNextFreeBlock = pxBlock->pxNextFreeBlock;

                    /* 如果块大于要求，则可以将其分成两个。 */
                    if( ( pxBlock->xBlockSize - xWantedSize ) > heapMINIMUM_BLOCK_SIZE )
                    {
                        /* 该块将被分成两个。创建一个新块
                         * 表示请求的字节数。void*转换的目的是                   
                         * 用于防止编译器发出字节对齐警告。*/
                        pxNewBlockLink = ( void * ) ( ( ( uint8_t * ) pxBlock ) + xWantedSize );

                        /* 计算从单个块分割的两个块的大小 */
                        pxNewBlockLink->xBlockSize = pxBlock->xBlockSize - xWantedSize;
                        pxBlock->xBlockSize = xWantedSize;

                        /* 插入新的块到空闲块列表. */
                        prvInsertBlockIntoFreeList( ( pxNewBlockLink ) );
                    }

                    xFreeBytesRemaining -= pxBlock->xBlockSize;

                    /*块正在被返回-它被分配和拥有            
                     *由应用程序执行，并且没有“next”块。*/
                    heapALLOCATE_BLOCK( pxBlock );
                    pxBlock->pxNextFreeBlock = NULL;
                }
            }
        }

        traceMALLOC( pvReturn, xWantedSize );
    }
    ( void ) xTaskResumeAll();

    #if ( configUSE_MALLOC_FAILED_HOOK == 1 )
    {
        if( pvReturn == NULL )
        {
            vApplicationMallocFailedHook();
        }
    }
    #endif

    return pvReturn;
}