malloc的全稱是memory allocation，中文叫動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配，用于申請(qǐng)一塊連續(xù)的指定大小的內(nèi)存塊區(qū)域以void*類型返回分配的內(nèi)存區(qū)域地址，當(dāng)無法知道內(nèi)存具體位置的時(shí)候，想要綁定真正的內(nèi)存空間，就需要用到動(dòng)態(tài)的分配內(nèi)存，且分配的大小就是程序要求的大小。

malloc底層實(shí)現(xiàn)

首先講一下malloc這個(gè)函數(shù)

void* malloc(size_t size);

malloc是c里面的函數(shù)，調(diào)用時(shí)候需要顯示的指定分配空間的大小，分配成功會(huì)返回void *的指針，需要自己進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，不安全，失敗返回NULL

相關(guān)函數(shù)

int brk(const void *addr)

函數(shù)是為了擴(kuò)展heap的上界brk的。0成功 -1失敗

void* sbrk(intprt_t incr)

需要申請(qǐng)內(nèi)存的大小并且返回heap新上屆brk的地址

void *mmap(void *addr, size\_t length, int prot, int flags, int fd, off\_t offset);

函數(shù)是將磁盤文件映射到內(nèi)存中，直接修改內(nèi)存那么就可以操作DISK

注意這里分配的只是虛擬內(nèi)存，只有當(dāng)使用的使用產(chǎn)生缺頁中斷的時(shí)候由操作系統(tǒng)進(jìn)行分配并建立映射

malloc分配規(guī)則

•  當(dāng)申請(qǐng)小于128k內(nèi)存的時(shí)候malloc會(huì)調(diào)用brk()來進(jìn)行內(nèi)存的分配
• 當(dāng)申請(qǐng)大于128k的內(nèi)存的時(shí)候malloc會(huì)調(diào)用mmap()來進(jìn)行內(nèi)存的分配

這個(gè)原因是因?yàn)?，brk()分配的內(nèi)存只有當(dāng)高地址的內(nèi)存被釋放了低地址的才能被釋放。而mmap申請(qǐng)的內(nèi)存是可以單獨(dú)釋放的

這時(shí)候還是會(huì)引發(fā)問題

就是當(dāng)我們頻發(fā)的調(diào)用malloc的時(shí)候，會(huì)調(diào)用上面函數(shù)中的一個(gè)，這些就會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)開銷，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的內(nèi)存碎片。這時(shí)候就需要一個(gè)內(nèi)存池幫助我們管理內(nèi)存，減少內(nèi)存碎片的產(chǎn)生

內(nèi)存池

內(nèi)存池其實(shí)就是小申請(qǐng)一大塊內(nèi)存作為heap區(qū)，然后把大塊內(nèi)存分成一塊塊小內(nèi)存，當(dāng)用戶申請(qǐng)內(nèi)存的時(shí)候，就直接分配一塊合適的空閑塊。采用隱式鏈表將多有的空閑內(nèi)存塊連接起來，每一個(gè)內(nèi)存塊里面都是連續(xù)的內(nèi)存

這里維持著16條鏈表，每條鏈表(雙向鏈表)都維持不同的固定大小的內(nèi)存塊

到此這篇關(guān)于c++中的malloc底層實(shí)現(xiàn)代碼的文章就介紹到這了,更多相關(guān)c++ malloc底層內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！