malloc的一点点东西

本文探讨了malloc的线程安全问题,指出malloc虽然在用户空间中可能存在线程不安全,但在内核中是安全的。还介绍了malloc的实现原理,包括内存链表的管理,以及在glibc中的优化策略,如高速缓冲链表和空闲链表。此外,还讲解了在Linux系统中如何通过brk和sbrk系统调用管理堆空间。

提问:malloc是不是线程安全的?

提问:malloc是如何实现的?

线程安全:需要解决多个线程调用函数时访问共享资源的冲突
可重入:需要不再函数内部使用静态或全局数据,不反悔静态或全局数据,也不调用不可重入函数
malloc函数线程安全但不可重入
  malloc函数在用户空间要自己管理各进程共享的内存链表,由于有共享资源访问,本身会造成线程不安全。为了做到线程安全,加锁保护。递归锁,如果当程序调用malloc函数时收到信号,在信号处理函数里调用malloc函数,如果使用一般的锁就会造成死锁(信号处理函数中断了原程序的执行)。
  按上面的场景,不能保证其可重入性,程序调用malloc函数时收到信号,在信号处理函数里再调用malloc函数就可能破坏共享的内存链表等资源malloc函数访问内核的共享数据结构可以正常的加锁保护,因为一个进程调用malloc函数进入内核时,必须等到返回用户空间前才能执行信号处理函数,这时内核数据结构已经访问完成,内核锁已释放,所以不会有问题

  malloc函数的实质体现在,有一个将可用的内存块连接为一个长长的空闲链表原型:
extern void* malloc(unsigned int num_bytes);用法:#include<malloc.h>/#include<stdlib.h>
  调用malloc函数时。它会沿着空闲链表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块,然后将该内存块一分为二,一块的大小与用户请求的大小相等,另一块的大小就是剩下的字节。将分配给用户的那块内存传给用户,剩下的返回到空闲链表。调用free时,将释放的内存块连接到空闲链表上。最后的最后,空闲链表会被切成很多的小内存,如果这时申请一个大的内存谝,那么空闲链表上可能没有可以满足用户要求的片段了,malloc请求延时,并开始在空闲链表上检查各内存片段,进行整理合并,我觉得

malloc是C语言中的一个函数,用于在堆内存中动态分配一块指定大小的内存空间。当我们需要创建一个数组时,可以使用malloc函数来分配一块连续的内存空间,并返回该内存空间的首地址。 下面是使用malloc函数创建数组的步骤: 1. 包含头文件:首先需要包含stdlib.h头文件,该头文件中包含了malloc函数的声明。 2. 分配内存空间:使用malloc函数来分配内存空间,需要指定所需内存空间的大小,以字节为单位。例如,如果要创建一个包含10个整数的数组,可以使用sizeof(int) * 10作为参数传递给malloc函数。 3. 检查内存分配是否成功:malloc函数返回分配的内存空间的首地址,如果分配失败,则返回NULL。因此,在使用分配的内存之前,应该检查返回值是否为NULL,以确保内存分配成功。 4. 使用数组:一旦内存分配成功,就可以使用返回的指针来访问和操作数组元素。 下面是一个示例代码,演示了如何使用malloc函数创建一个包含5个整数的数组: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int* arr; int size = 5; // 分配内存空间 arr = (int*)malloc(sizeof(int) * size); // 检查内存分配是否成功 if (arr == NULL) { printf("内存分配失败\n"); return 1; } // 使用数组 for (int i = 0; i < size; i++) { arr[i] = i + 1; } // 打印数组元素 for (int i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", arr[i]); } // 释放内存空间 free(arr); return 0; } ```
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