1.C语言内存管理机制--malloc/calloc/free原理与实现
2.c库的源码malloc和free到底是如何实现的?
3.内存管理(六)：一文搞懂malloc、free实现原理
4.一文了解Linux内存管理，源码malloc、源码free 实现原理
5.C语言里是源码不是free()函数只能用来释放通过malloc建立的内存空间？
6.C动态内存管理 malloc calloc relloc free 函数详解
C语言内存管理机制--malloc/calloc/free原理与实现
一、C程序的源码存储空间布局
在C程序中，存储空间布局通常分为栈和堆两种类型。源码getresource源码解析栈用于函数调用时的源码局部变量存储，其大小由编译器自动管理，源码遵循后进先出（LIFO）原则。源码堆用于动态内存分配，源码可以由程序在运行时动态地请求和释放内存。源码
二、源码Heap内存模型
在堆内存中，源码malloc所申请的源码内存主要从堆区域分配。Linux内核通过维护一个break指针来管理堆空间。源码这个指针指向堆空间的某个地址，从堆起始地址（Heap’s Start）到break之间的地址空间为映射好的（虚拟地址与物理地址的映射，通过MMU实现），可以供进程访问。从break向上，是未映射的地址空间，访问这些空间会导致程序报错。
三、调整break：brk()和sbrk()
break指针最初位于bss段的末尾之后，当break指针升高时，程序可以访问新分配区域内的任何内存地址，而此时物理内存页尚未分配，内存会在进程首次试图访问这些虚拟内存地址时自动分配新的物理内存页。
Linux通过brk和sbrk系统调用操作break指针。长波选股源码brk()将break指针设置为指定位置，地址四舍五入到下一个内存页的边界处。sbrk()将break指针在原有地址基础上增加指定的大小。sbrk(0)返回当前break指针的位置。系统对进程所分配的资源有限，包括映射的内存空间。
四、malloc
malloc函数用于在系统中动态分配连续的可用内存。它要求内存大小至少为指定的字节数，返回指向内存块起始地址的指针，多次调用不重叠分配地址，实现内存分配和释放。malloc函数的返回值总是字节对齐，适合高效访问C语言数据结构。
五、初探实现malloc
一个简单实现的malloc函数直接从未映射区域划出内存，但忽略了记录分配的内存块信息，导致内存释放时无法确定释放的大小，需要额外数据结构记录块信息。
六、正式实现malloc
实现一个完整的malloc需要一个数据结构组织堆内存，每个内存块包含元信息（大小、空闲状态、指针）和实际数据区域。查找合适的内存块、分配新的块、分裂块等操作需实现相应函数。
七、源码为什么便宜calloc的实现
calloc函数用于给一组相同对象分配内存，并初始化它们。实现只需两次调用malloc，一次分配内存，另一次初始化。
八、free的实现
free函数需要验证地址的有效性，并解决碎片问题。实现策略包括合并相邻空闲内存块，确保释放的地址与未映射区域之间是空闲的。
九、realloc的实现
realloc函数调整已分配内存的大小。实现包括复制现有内存、调整大小、释放旧内存等操作。
十、总结
通过上述机制，C语言提供内存管理功能，允许程序动态分配和释放内存。优化空间和实际应用的内存管理策略如Linux内核伙伴算法、STL空间配置器等提供了更高效的实现。
c库的malloc和free到底是如何实现的?
在使用C语言时，对内存管理的了解是至关重要的。其中，glibc库中的malloc和free函数是内存管理的核心。过去，许多人误以为malloc和free仅仅是glibc与操作系统间的桥梁，应用程序直接通过这些函数申请和释放内存。金牌源码金牌棋牌然而，深入分析glibc源码后，我们发现malloc和free的实现远比表面复杂。在实际应用中，malloc和free的操作实际上是在一个称为内存池（我们暂称为ptmalloc）的内部进行的。
当应用程序调用malloc时，实际上是在ptmalloc中申请内存。ptmalloc内部维护了多个内存池，包括fast bins、small bins、largebins、top chunk、mmaped chunk以及lastremainder chunk。内存的分配和释放操作主要在这几个内存池中进行。只有满足特定条件时，ptmalloc才会调用sys_trim函数，将不再使用的内存块归还给操作系统。
接下来，让我们简要概述一下malloc和free的实现流程。在申请内存时，malloc首先查找合适的内存池，找到空闲内存块后分配给应用程序。释放内存时，free将内存块放回相应的内存池，等待ptmalloc进一步的分配。整个过程中，glibc内部的内存管理机制负责内存的高效管理和回收。
了解malloc和free的开源群管源码内部实现，对优化程序性能和防止内存泄漏至关重要。通过深入研究glibc的内存管理机制，我们可以更好地控制内存使用，提高程序的稳定性和效率。
内存管理(六)：一文搞懂malloc、free实现原理
malloc / free 简介 malloc 分配指定大小的内存空间，返回一个指向该空间的指针。free 释放一个由 malloc 所分配的内存空间。
使用示例：动态内存分配的系统调用：brk / sbrk brk 用于返回堆的顶部地址；sbrk 用于扩展堆，通过参数 increment 指定要增加的大小，如果扩展成功，返回 brk 的旧值。malloc / free 实现思路 malloc 使用空闲链表组织堆中的空闲区块，分配时会搜索空闲链表，根据匹配原则，找到一个大于等于所需空间的空闲区块，然后将其分配出去，返回这部分空间的指针。free 会将区块重新插入到空闲链表中。
malloc 的实现方式一：显式空闲链表 + 整块分配 缺点是每次分配都需要从头到尾遍历，采用首次适应法，内存块会被整体分配，容易产生较多内部碎片。
malloc 的实现方式二：显式空闲链表 + 按需分配 优点是分配和释放只需要在链表头进行操作，都是常数时间，节省空间，缺点是容易产生外部碎片。
malloc 的实现方式三：分离的空闲链表 优点是快速搜索和快速合并，缺点是要求块大小为 2 的幂可能导致显著的内部碎片。
tcmalloc 是 Google 开发的内存分配器，全称 Thread-Caching Malloc，实现高效的多线程内存管理，利用池化思想来管理内存分配。
总结 malloc 使用链表管理内存块，分配的空间中包含一个首部来记录控制信息，分配的函数应该是字对齐的，可以减少外部碎片，简化对齐实现，降低管理成本。free 只需要传递一个指针就可以释放内存。
一文了解Linux内存管理，malloc、free 实现原理
malloc / free 是Linux内存管理中的关键函数。malloc用于分配指定大小的内存空间，返回一个指向该空间的指针。free用于释放之前由malloc分配的内存空间。使用示例包括动态内存分配的系统调用：brk / sbrk。brk用于返回堆的顶部地址，sbrk用于扩展堆。我们通常通过sbrk来扩展堆，将空闲内存空间作为缓冲池，然后通过malloc / free管理缓冲池中的内存。malloc和free的实现方式有多种，包括显式空闲链表、分离的空闲链表和伙伴系统等。其中，伙伴系统是分离适配的一种特例，其每个大小类的空闲链表包含大小相等的块，并且大小都是2的幂。tcmalloc是Google开发的内存分配器，主要利用了池化思想来管理内存分配。malloc使用链表管理内存块，不同实现方式在不同场景下可能使用不同的匹配算法。在分配的空间中包含一个首部来记录控制信息。函数应该是字对齐的，以简化对齐实现和降低管理成本。free只需要传递一个指针就可以释放内存，空间大小可以从首部读取。
C语言里是不是free()函数只能用来释放通过malloc建立的内存空间？
如果不适用free释放内存，会造成内存泄露。随着程序的运行，程序所占内存越来越多，知道系统奔溃或者程序结束。1、free函数：
原型：void free(void *ptr)；
功能：释放malloc(或calloc、realloc)函数给指针变量分配的动态内存；
头文件：malloc.h或stdlib.h；
2、为了避免释放已经释放了内存的指针内存，或没有释放内存，在C语言中最好是在定义指针时赋初值NULL，释放后立即赋NULL，释放时检查指针值再决定释放就避免释放错误了，例如：
int *a = NULL
int *b = (int*) malloc(sizeof(int) * );
a= b;
/* 执行大量操作后 */
if(a != NULL) { free(a);a=NULL;}
if(b != NULL) { free(b);b=NULL;}
C动态内存管理 malloc calloc relloc free 函数详解
为什么存在动态内存分配
我们已经掌握的内存开辟方式有：
这种内存开辟，如果开辟多了，那么内存空间就会浪费
但是上述的开辟空间的方式有两个特点： 1. 空间开辟大小是固定的。 2. 数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。
但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，那数组编译时开辟空间的方式就不能满足了,这时候就只能试试动态存开辟了。
2.动态内存函数的介绍
2.1 malloc和free
malloc函数特点
C语言提供了一个动态内存开辟的函数malloc
这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。
malloc返回值的检查
运行结果：
最好还是将开辟的空间释放掉，这时我们就要搭配下面这个函数进行空间的释放：
空间释放函数free
C语言提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：
free函数用来释放动态开辟的内存。
malloc以及后面的calloc 必须和free成对出现，不然会造成内存泄露
示例：
进行调试，监视内存，我们可以清楚地看到free释放内存空间，并将p置为空的效果：
2.2 calloc
C语言还提供了一个函数叫 calloc，calloc函数也用来动态内存分配。原型如下：
示例：
调试结果如图，
可以理解为calloc = malloc+（memset将开辟的空间初始化为0）。
如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化，那么可以很方便的使用calloc函数来完成任务。
2.3 realloc
函数原型如下：
情况1
当是情况1 的时候，要扩展内存就直接在原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。
情况2
当是情况2 的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是：在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存址。 由于上述的两种情况，realloc函数的使用就要注意一些。
示例：
realloc(NULL, );等价于malloc();
3.常见的动态内存错误
3.1 对NULL指针的解引用操作
改进：
3.2 动态开辟空间的越界访问
这里虽然代码可以运行，但是会有错误警告
改进：
直接将for循环中的改为5即可
3.3 对非动态开辟内存使用free释放
上面代码对非动态开辟内存使用free释放，这时编译器就会报错：
3.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
这时编译器会报错：
动态内存空间必须从起始位置释放，不然是释放不了的。
3.5 对同一块动态内存多次释放
多次释放，而且不置空报错：
3.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）
忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄漏。 切记： 动态开辟的空间一定要释放，并且正确释放。
4.几个经典的笔试题
4.1 题目1：
请问这个函数有什么错误？
注意：printf（str）；这种写法是正确的。
主要错误如下：
1.改变形参p，str依然是NULL，strcpy无法将”hello world”拷贝到空指针指向的地址，所以会访问出错。
2.malloc开辟的动态内存空间需要进行free释放。
代码改进：
4.2 题目2：
请问这个函数有什么错误？
而上图中第二个代码的写法虽然是错误的，但是在运行后可能会得到，这时只要略作修改就得不到原来得值，如下，我们添加了输出项，对应的输出结果如下图：
究其原因，涉及到函数栈帧的部分知识：
4.3 题目3：
请问这个函数有什么错误？ 通过前面的学习，我们应该可以很快地找出错误
错误：
malloc函数开辟了内存空间，但是却没有释放，造成了内存泄露地问题。 这时，我们只需在后面加上 free(str);
str = NULL;即可， 改进代码如下：
4.4 题目4：
该代码中free函数释放了malloc开辟的动态内存空间，但是没有将指针置空，导致后面调用时出现了野指针导致了非法访问。
所以一个好的代码习惯是在释放动态内存空间后，将这个空间的指针置为空。
5. C/C++程序的内存开辟
C/C++程序内存分配的几个区域：
有了这幅图，我们就可以更好的理解之前介绍的static关键字修饰局部变量的例子了
c语言中，malloc和free是什么意思？
属于内存管理的两个函数，malloc是申请内存的，free是释放内存的。1、malloc一般用法：
int *t=NULL;
t=(int *)malloc(sizeof(int));
也可以在sizeof前面加上一个'n*'这就成了一个动态分配数组的方法。
2、free一般用法：
int *t=NULL;
t=(int *)malloc(sizeof(int));
free(t);
这样t所指的空间就被释放掉了。
扩展资料：
malloc函数定义
其函数原型为void *malloc(unsigned int size)；其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。此函数的返回值是分配区域的起始地址，或者说，此函数是一个指针型函数，返回的指针指向该分配域的开头位置。
如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定)，否则返回空指针NULL。当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。
百度百科-malloc函数
百度百科-free()
