unix内存管理

  Unix/Linux内存管理
   1 内存分配和回收的函数(运算符)
    STL     ->  自动分配、自动回收
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    C++     ->  new 分配  delete 回收
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    C语言   ->  malloc()分配 free()回收
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 Unix系统函数 -> brk() sbrk()
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 Unix系统函数 -> mmap() munmap() 用户层
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 Unix系统函数 -> kmalloc()       内核层

 UC 研究 6个函数

  2 进程的内存空间
   程序 - 存在硬盘上的可执行文件
   进程 - 在内存中运行的程序
  程序如果要运行，最基本的硬件：CPU和内存，CPU运算、内存存储数据。CPU只能直接访问内存，而不能直接访问硬盘。因此，硬盘上的程序如果要运行，首先要加载到内存中，内存中运行的程序叫 进程。
  进程的内存空间：
   1 代码区/段 - 存储函数的代码，函数指针就是函数在代码区的地址(首地址)。只读区
   2 全局区 - 初始化的全局变量、static变量，读写都可以。
   3 BSS段 - 未初始化的全局变量。BSS段在main()执行之前会自动清0。
   4 堆区 - 也叫自由区，程序员全权掌控堆区。如果堆区的内存分配和回收出现问题，引发内存的泄漏。malloc() free()针对的就是堆区内存。
   5 栈区 - 系统自动管理，函数的参数、局部变量(非static)。
   6 只读常量区 - 字符串的字面值""、const修饰的全局常量，只读区，不能修改。
  注：有些资料把只读常量区和代码区放在一起。
 
  3 Unix/Linux内存的管理机制
   Unix/Linux使用 虚拟内存地址技术，程序员所接触到的都不是真正的物理内存地址，而是虚拟内存地址。
   每个进程都有0-4G的虚拟内存地址，本质上就是一个整数。这个整数先天是不能存储数据，否则引发 段错误。虚拟内存地址只有映射了物理内存/硬盘文件后，才能存储数据。
   虚拟内存地址 本身不占用物理内存，但映射以后就占用物理内存/硬盘文件。
   虚拟内存地址分为用户空间和内核空间，0-3G是用户空间，3G-4G是内核空间。用户空间不能直接访问内核空间，但可以通过系统提供的函数进入内核空间。
   内存地址的基本单位是字节，内存映射的基本单位是内存页，一个内存页 4096字节(4k)。内存页可以用 getpagesize()函数获取，主流的操作系统内存页都是4K。

  内存中各个区域的排列次序：
   代码区
   只读常量区

   全局区
   BSS段

   堆区
   栈区
   堆区和栈区 距离非常远，堆区靠近BSS段，而栈区 靠近3G的位置。

  段错误的常见原因：
   1 使用了没有映射的虚拟内存地址，比如NULL。
   2 对内存执行了没有权限的操作(修改只读区)。
  Linux系统中，几乎一切都可以看成文件。
  /proc目录就是对应内存中的进程。每个进程都有进程的PID，用ps -aux可以查看进程的信息。/proc/PID 目录就是进程对应的文件。
  使用cat命令可以查看内存页的信息:
   cat /proc/PID/maps

  字符串常见的操作：
   string.c （非常重要）

  malloc()和free() - C程序员分配回收内存
   malloc()分配内存时，系统会额外占用一些空间，用于存储一些附加信息。比如free()就需要附加信息判断释放内存到哪里结束。
   malloc()只有在第一次时需要映射内存，一次映射33个内存页，如果用完了，才会再次映射。
   如果malloc()申请的内存 超过33个内存页，系统会映射 稍多一点的内存。