malloc（）如何在内部实现？
任何人都可以解释如何malloc()内部工作？
我有时做strace program ，我看到很多sbrk系统调用，做man sbrk谈论它在malloc()使用，但没有更多。
sbrk系统调用移动数据段的“边界”。 这意味着它移动了一个程序可以读/写数据的区域的边界（让它增长或缩小，尽pipeAFAIK没有malloc真的把内存段用这种方法返回给内核）。 除此之外，还有mmap用于将文件映射到内存中，但也用于分配内存（如果需要分配共享内存， mmap是如何执行的）。
所以你有两种从内核获取更多内存的方法： sbrk和mmap 。 关于如何组织你从内核获得的内存有各种策略。
一种天真的做法是把它分成区域，通常称为“桶”，这些区域专用于某些结构尺寸。 例如，一个malloc实现可以为16,64,256和1024个字节的结构创build桶。 如果你要求malloc给你一个给定大小的内存，它把这个数字加到下一个桶的大小，然后给你一个桶中的元素。 如果你需要更大的区域malloc可以使用mmap直接与内核分配。 如果某个大小的存储桶是空的， malloc可以使用sbrk为一个新的存储桶获得更多空间。
有各种各样的mallocdevise，并且没有一个真正的实现malloc方法，因为您需要在速度，开销和避免碎片/空间有效性之间做出妥协。 例如，如果一个存储桶中的元素用完了，那么实现可能会从一个更大的存储桶中获取一个元素，将其分解并将其添加到耗尽元素的存储桶中。 这将是相当节约空间，但不可能与每个devise。 如果你只是通过sbrk / mmap获得另一个桶，可能会更快，更容易，但不是空间效率。 而且，devise当然必须考虑到“免费”需要以某种方式再次向malloc提供空间。 你不仅仅是重复使用内存。
如果你有兴趣，OpenSER / Kamailio SIP代理有两个malloc实现（他们需要自己的，因为他们大量使用共享内存和系统malloc不支持共享内存）。 请参阅： https ： //github.com/OpenSIPS/opensips/tree/master/mem
那么你也可以看看GNU libc malloc实现 ，但是那个很复杂，IIRC。
简单的malloc和免费的工作是这样的：
malloc提供对进程堆的访问。 堆是C核心库（通常是libc）中的一个构造，它允许对象获得进程堆上某些空间的独占访问权。
堆上的每个分配称为堆单元。 这通常由一个头部组成，该头部保存关于单元大小的信息以及指向下一个堆单元的指针。 这使堆有效地成为一个链表。
当启动进程时，堆包含一个包含启动时分配的所有堆空间的单元。 这个单元格存在于堆的空闲列表中。
当调用malloc时，从malloc返回的大堆单元中获取内存。 剩下的部分被形成一个新的堆单元，由所有其余的内存组成。
当释放内存时，堆单元将被添加到堆的空闲列表的末尾。 随后的malloc在空闲列表中寻找合适大小的单元格。
可以预料的是，堆可能会碎片化，堆pipe理器可能会不时尝试合并相邻的堆单元。
当空闲列表中没有剩余内存用于所需的分配时，malloc调用brk或sbrk，这是系统调用从操作系统请求更多的内存页面。
现在有一些修改来优化堆操作。
- 对于大内存分配（通常> 512字节，堆pipe理器可能会直接进入操作系统并分配一个完整的内存页面。
- 堆可以指定最小分配大小以防止大量碎片。
- 这个堆也可以把自己分成一个用于小分配的容器，一个用于较大的分配，以便更快地分配更大的分配。
- 还有优化multithreading堆分配的巧妙机制。
认识到简单地用brk和sbrk移动程序中断指针实际上并不分配内存也是很重要的，它只是设置地址空间。 例如，在Linux上，访问该地址范围时，内存将由实际的物理页面“支持”，这将导致页面错误，最终导致内核调用进入页面分配器以获得后台页面。
