malloc的实现:为了每次分配内存不进行系统调用(系统调用比较耗时),运行库会通过系统调用一次性分配一大块内存,然后零售给程序。
可以用来分配堆内存的两个系统调用:
- brk(): 将break往高地址移动(top of heap),多出来的空间为heap空间。
- mmap(): 通过mmap申请一块匿名内存空间。
在数据段和共享库之间的区域都可以用来分配堆空间。linux 2.6之后共享库的加载地址被放在了0xbf000000处,可以占用大约2.9G左右的空间,不过还是要受内存大小+虚拟内存空间大小的限制。
堆分配算法:
- 空闲链表
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空闲区域由链表链接在一起,分配时首先查找可以容纳请求大小的一个空闲块,然后将这个块分成两部分,一部分为程序请求的区域,一部分为剩余空间,再把剩余空间放回链表。如果剩余空间为0,则将其从链表中删除。
分配给程序的内存块通常增加4个字节存储内存块的大小,方便释放。
- 位图
将堆内存分为相同大小的块,用户申请内存时,分配整数个块给用户,已分配区域的一个块为头,其余的称为body。一个块的状态为,head/body/free三种状态,可以用两位来表示。
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对应的位图为:
缺点是:分配必须是块大小的整数倍,容易产生浪费
堆分配算法往往是复合的,小于64字节采用对象池,大于512字节采用最佳适配算法,64到512字节采用最佳折中策略。