malloc的底层实现

最新推荐文章于 2025-06-19 14:58:29 发布
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本文探讨了malloc的底层实现，涉及堆空间管理、动态存储分配的原因、碎片问题及解决方案。malloc通过空闲链表组织内存，进行首次适应、下次适配或最佳适配策略选择合适的空闲块。分配后可能需要分割空闲块，并在必要时向内核请求更多内存。释放内存时，通过合并空闲块来减少碎片。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

关于malloc的实现在《深入理解计算机系统》中有提到。


动态存储器分配器维护着一个进程的虚拟存储器区域——堆。

堆空间向上生长（向高地址），每个进程内核负责维护一个变量brk（break指针）指向堆顶。

从堆起始地址到brk之间的地址空间是映射好可供进程访问的。


下图显示了堆在用户空间所处的位置：


为什么要使用动态存储器分配？

最主要的原因是我们不知道数据结构的大小直到程序运行时。

比如在使用一个数组来存储从键盘输入的数据，如果我们知道数据的长度就可以指定数组的长度，

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malloc底层原理实现
wz1226864411的博客
09-11 1万+
使用过c语言的都知道malloc是一个动态分配内存的函数，还可以通过free释放内存空间。 如果我们想分析一下malloc的源码，这其实不是一会就能看懂的，但是我们可以讨论一下malloc的简单实现。 在这之前，我们先来看一下虚拟内存空间。 虚拟内存空间时操作系统实现内存管理的一种机制。操作系统为每个进程维护一个虚拟内存空间。操作系统会将虚拟内存和实际的物理内存进行映射，CPU芯片上叫做存
malloc底层实现原理代码简单示例
weixin_39291964的博客
03-04 585
malloc 是 C 语言标准库中用于动态内存分配的函数。它的实现原理涉及内存管理的底层细节，通常包括内存分配策略、内存块的合并与分割、以及对齐要求等。实现 malloc 的代码可以根据操作系统和编译器的不同而有所不同，但基本思路是相似的。以下是一个简化版的 malloc 实现示例，用于说明其基本原理。请注意，这个示例主要用于教学目的，实际上 malloc 的实现要复杂得多，需要处理各种边界条件和性能优化。#include // For sbrk()typedef struct blo
malloc 底层实现及原理
weixin_30656145的博客
05-04 775
摘要：偶尔看到面试题会问到 malloc 的底层原理，今天就来记录一下，毕竟学习要“知其所以然”，这样才会胸有成竹。 注：下面分析均是基于 linux 环境下的 malloc 实现。步骤是：先总结结论，再逐步展开 结论 1）当开辟的空间小于 128K 时，调用 brk（）函数，malloc 的底层实现是系统调用函数 brk（），其主要移动指针 _enddata(此时的 _enddata 指的...
malloc底层实现原理
最新发布
weixin_71956651的博客
06-19 465
通过brk系统调用调整进程数据段heap的边界 sbrk(n)会将堆顶指针向上移动n字节 返回旧的堆顶指针作为分配内存的起始点。malloc(）分配的是虚拟内存，分配的虚拟内存没有被访问的时候，虚拟内存不会映射到物理内存，这样不会占用物理内存。通过mmap系统调用向操作系统申请一段虚拟内存空间 映射到物理内存或者是磁盘交换区。malloc()是c语言中用于动态分配内存的核心函数。1.brk/sbrk---小内存分配。2.mmap---大内存分配。
malloc 底层实现
胡小哲的博客
03-13 8304
动态存储器分配器 malloc 又称显示动态存储器分配器，动态存储器分配器维护着一个进程的虚拟存储器区域，称为堆。 我们假设堆紧接着未初始化.bss段后开始，并向上生长，对于每个进程，由内核维护着堆顶(brk —- break) 分配器将堆视为一组不同大小的块，每个块则是一个连续的虚拟存储器片，要么是已分配的，要么是空闲的。 已分配的块供应用程序使用，空闲块则可以用来分配。 已分配的...
malloc的底层实现（ptmalloc）
weixin_39094034的博客
03-13 1039
前言　 本文主要介绍了ptmalloc对于内存分配的管理。结合网上的一些文章和个人的理解，对ptmalloc的实现原理做一些总结。 内存布局 介绍ptmalloc之前，我们先了解一下内存布局，以x86的32位系统为例： 　　 　　从上图可以看到，栈至顶向下扩展，堆至底向上扩展， mmap 映射区域至顶向下扩展。 mmap 映射区域和堆相对扩展，直至耗尽虚拟地址空间中的剩余区域，这种结构便于 C 运行时库使用 mmap 映射区域和堆进行内存分配。 brk（sbrk）和mmap函数 首先，linu
malloc底层实现
08-07
malloc底层实现通常涉及到内存分配的原理和具体分配过程。操作系统通常将内存空间划分为不同大小的块，例如4KB、8KB或16KB等。当调用malloc函数时，其底层实现会在可用的内存块中找到一个足够大的块，将其分配给程序...
malloc底层实现及原理
qq_66085192的博客
05-30 958
（例如，在B释放之前，A是不可能释放的，因为只有一个_edata 指针，这就是内存碎片产生（小的区域并未释放且不容易再次重用）的原因，什么时候紧缩看下面），而mmap分配的内存可以单独释放。事实是：_edata+30K只是完成虚拟地址的分配，A这块内存现在还是没有物理页与之对应的，等到进程第一次读写A这块内存的时候，发生缺页中断，这个时候，内核才分配A这块内存对应的物理页。2）当申请的内存大于128K，mmap系统调用，不在推_edata指针，并且可以直接free，完成单独释放。当然，B这块内存，是。
关于malloc的底层实现
GoingJack博客
03-30 490
本文摘抄总结来自：https://blog.youkuaiyun.com/maybe3is3u5/article/details/51984744。 还有一位作者的讲解也很细节，作此记录日后慢慢总结：https://www.cnblogs.com/Commence/p/5785912.html 最近提及malloc的底层实现。所以大概搜索一下，先做简单的了解，日后再深入研究。 1，当开辟的内存小...
malloc的实现源码
08-03
malloc的源码实现，很方便移植。特别是在BootLoader或者单片机开发过程中，想要实现malloc、free、realloc等函数时，只需要将压缩包里的malloc.c和malloc.h拷贝到你的工程的同一个目录下，编译链接进去即可。压缩包里的test.c提供了一个使用示例供参考。【该malloc的实现改编自uboot源码】
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papaya的博客
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08-21 853
原文出处： 张洋的博客 任何一个用过或学过C的人对malloc都不会陌生。大家都知道malloc可以分配一段连续的内存空间，并且在不再使用时可以通过free释放掉。但是，许多程序员对malloc背后的事情并不熟悉，许多人甚至把malloc当做操作系统所提供的系统调用或C的关键字。实际上，malloc只是C的标准库中提供的一个普通函数，而且实现malloc的基本思想并不复杂，任何一个对C和操作...
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