C/C++八股文知识积累1-malloc动态内存分配

malloc动态内存分配原理解析

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#C++八股 #malloc

于 2025-08-10 12:06:10 首次发布

【C/C++语言】malloc的使用和底层原理_哔哩哔哩_bilibili

malloc是比较常用的动态内存分配的指令，其接受所需的内存大小并返回分配地址的首地址（void*类型），用指针变量接受。

基本用法如下;

	int *arr = (int*)malloc(10*sizeof(int));
	if(arr == NULL) 
	{
	    //分配失败
	} 
	else
	{
		//分配完毕，可以使用 
	    for(int i = 0; i < 10; i++)
	    {
			arr[i]=i;
	    }
        //最后释放空间
	    free(arr); 
	}

其分配的内存位于堆区，使用完毕后必须手动使用free释放内存。在要求操作系统分配内存时，实际发生如下操作：

首先判断malloc要求的内存大小，一般默认阈值为128KB。

当要求的内存小于阈值时，在堆区寻找和开辟空间，首先在空闲链表中寻找是否有合适的内存块，若有则根据不同策略分配或者切割内存块。若空闲链表中无合适内存块，则通过系统调用brk()去调整program break指针扩增堆区空间。
当要求的内存大小大于阈值时，采用mmap()系统调用在文件映射区映射创建匿名映射（文件映射区主要存放该进程相关联的文件），并在使用完毕时通过munmap()系统调用直接将创建的匿名映射销毁，将内存归还给OS。

（这里对1中的内容进行补充说明：其中堆区的空间组织基本结构时chunk内存块，已分配的内存块独立存在