一文了解Linux内存管理,malloc、free 实现原理

发布网友发布时间：2024-10-13 07:31

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热心网友时间：2024-11-07 05:40

malloc / free 是Linux内存管理中的关键函数。malloc用于分配指定大小的内存空间，返回一个指向该空间的指针。free用于释放之前由malloc分配的内存空间。使用示例包括动态内存分配的系统调用：brk / sbrk。brk用于返回堆的顶部地址，sbrk用于扩展堆。我们通常通过sbrk来扩展堆，将空闲内存空间作为缓冲池，然后通过malloc / free管理缓冲池中的内存。malloc和free的实现方式有多种，包括显式空闲链表、分离的空闲链表和伙伴系统等。其中，伙伴系统是分离适配的一种特例，其每个大小类的空闲链表包含大小相等的块，并且大小都是2的幂。tcmalloc是Google开发的内存分配器，主要利用了池化思想来管理内存分配。malloc使用链表管理内存块，不同实现方式在不同场景下可能使用不同的匹配算法。在分配的空间中包含一个首部来记录控制信息。函数应该是字对齐的，以简化对齐实现和降低管理成本。free只需要传递一个指针就可以释放内存，空间大小可以从首部读取。