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C++内存分配详解六:malloc()详解

侯捷C++内存分配课程总结六:malloc()详解:

文章内容参照于侯捷 C++内存分配系列教程



前言

由于malloc()的源码十分的繁琐,并且会调用OS所提供的API,所以我不在对malloc()的源码进行分析了,而只是会分析malloc()的动作,这就已经足够了。


一、malloc()分配出的内存空间

在前边的文章中已经提及到了,当malloc()分配空间时,并不是要多少就分配多少,而是会额外的加上首部和尾部,其中一些较为简单的部分我会在这里进行解释,而较为重要的部分我会在本文下面的分析中逐步的完善。
图片取自侯捷C++内存分配系列教程讲义
在这里插入图片描述

这张图片去除掉了上下两块cookie和下边的填补区pad。

浅绿色的fill是调用malloc()时向系统申请的内存,该函数返回时,也会返回这块区域开头的指针。这里申请了0x100 byte的内存.

fill上下两块gap预先被填充为了0xfdfdfdfd,用来分隔客户可以使用的内存区和不可使用的内存区,同时,当这块内存被归还时,编辑器也可以通过下gap的值区判断当前内存块是否被越界使用了。

上gap向上连续的7个内存空间共同组成了debug header,从上向下标号为1-7

  • 1、2两块空间保存了两根指针,目的是使多个内存块连接成链表。
  • 3空间保存了申请本内存块的文件名
  • 4空间保存了申请本内存块的代码行数
  • 5空间记录了本内存块中实际可以被用户使用的内存空间的大小
  • 6空间记录了当前内存块的流水号,即是链表中的第几个,从1开始
  • 7空间记录了当前内存块被分配的形式,后边会进行分析

二、内存分配


1.内存管理所用到的结构层次

首先,在进入程序之前,系统就已经分配出了一个结构去管理内存,我们先来看看这个结构
在这里插入图片描述代码比较难看懂,我这里分析一下。

系统首先会调用__cdecl_heap_init()函数去分配一个堆空间,用在这里分配的堆空间去管理程序中会产生的动态分配内存的请求。而在__cdecl_heap_init()这个函数中,回去创建一个长度为16的类型为HEADER的链表,这个链表的每个节点将

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