31、Linux 动态内存分配与管理全解析

Linux 动态内存分配与管理全解析

1. 引言

在编程中，内存管理是至关重要的一部分。大多数地址空间包含一些映射文件，如程序可执行文件本身、C 和其他共享库以及数据文件。可以查看 /proc/self/maps 或 pmap 程序的输出，以了解进程中的映射文件示例。本文将详细介绍 Linux 中动态内存的分配、使用和释放，以及数据对齐等相关知识。

2. 动态内存分配基础

动态内存是在运行时分配的，而不是在编译时。当所需内存量或使用时长在程序运行前未知时，就需要使用动态内存。例如，存储文件内容或键盘输入时，由于文件大小和用户输入的字符数不确定，缓冲区大小会变化，可能需要动态增大。

在 C 语言中，没有直接由动态内存支持的变量类型。例如，C 不提供直接获取存在于动态内存中的 struct pirate_ship 的机制，而是提供了分配足够内存来容纳该结构的方法，程序员通过指针与该内存进行交互。

2.1 malloc() 函数

malloc() 是获取动态内存的经典 C 接口：

#include <stdlib.h>
void * malloc (size_t size);

成功调用 malloc() 会分配 size 字节的内存，并返回指向新分配区域起始位置的指针。内存内容未定义，不保证为