1.内存管理：malloc主分配过程_int_malloc
2.c库的实现malloc和free到底是如何实现的?
3.(1)定义一个整型指针变量p,使它指向一个5个元素的一维数组. (2)使用指针移动的方式,输入5个整型数组元素.
4.ptmalloc2 源码剖析3 -- 源码剖析
5.15+ 张图剖析内存分配之 malloc 详解
6.内存分配不再神秘：深入剖析malloc函数实现原理与机制

内存管理：malloc主分配过程_int_malloc

       本文聚焦于malloc的具体分配过程，主要通过_int_malloc这一核心函数解析内存管理操作。源码_int_malloc函数贯穿了各种bin和特殊chunk，实现这些概念在前文已详尽介绍。源码下面，实现按照流程图将_int_malloc函数分解为数个部分，源码尖角波源码从实现逻辑角度逐一剖析。实现

       在内存管理中，源码CAS（Compare And Swap）操作频繁应用，实现用于在多线程环境下的源码高效数据交换。CAS允许在比较内存值与预期值一致时，实现将值替换为新值，源码确保数据一致性。实现在_malloc实现中，源码CAS确保了插入和删除操作在多线程环境下的实现线程安全性。

       以从fast bin中删除chunk为例，CAS操作通过硬件指令确保了原子性。底层实现采用内联汇编语言，GCC内联汇编语法的细节在相关资料中有详细描述。通过lock指令确保内存操作的原子性，cmpxchgl指令执行比较并替换操作。尽管CAS存在ABA等问题，但本文仅关注其核心原理及应用。

       当内存请求符合fast bin限制时，程序首先尝试从fast bin分配。sat指标的源码分配成功后，将chunk从bin中删除并返回。若不满足fast bin条件，则转而检查small bin。small bin的处理类似于fast bin，但操作基于双向链表。

       若fast bin和small bin分配失败，程序执行内存整理合并操作，将fast bin中的chunk放入unsorted bin，通过malloc_consolidate函数实现。在尝试unsorted bin分配失败后，程序转向large bin进行分配。最后，如果large bin也无法满足内存需求，程序尝试从top chunk中分配。

       总结整个过程，malloc算法、数据结构与代码执行细节交织，深入理解需结合源码分析。本文通过线性展示，虽然无法完全复现代码执行流程中的循环和分支，但旨在提供宏观视角下内存管理过程的概览。若需更深入的执行细节，建议进一步阅读源代码。代挂全套源码

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。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android 8源码大小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。

(1)定义一个整型指针变量p,使它指向一个5个元素的一维数组. (2)使用指针移动的方式,输入5个整型数组元素.

       #include<stdio.h>

       #include<stdlib.h>

       int main(){

       int a[5];

       int *p=a;                                   //定义一个整型指针变量p,使它指向一个5个元素的一维数组.

       int i;

       printf("Please input:");

       for(i=0;i<5;i++)

       scanf("%d",p+i);                        //使用指针移动的方式,输入5个整型数组元素.

       int *q=(int*)malloc(sizeof(int)*5);   //malloc函数动态分配5个整型数的地址空间。

       printf("Please input:");

       for(i=0;i<5;i++)

       scanf("%d",q+i);   //使用数组下标的方式输入5个整型元素。

       for(i=0;i<5;i++)     

       if(p[i]>q[i]){

       int t=p[i];

       p[i]=q[i];

       q[i]=t;

       }

       for(i=0;i<5;i++) //使用指针p和q分别访问两组数据

       printf("%d",p[i]);

       putchar('\n');

       for(i=0;i<5;i++)

       printf("%d",q[i]);

       putchar('\n');

       printf("p=%x\n",p); //分别输出交换后的两组数。

       printf("a=%x\n",a);

       printf("q=%x\n",q);

       free(q);

       q=NULL;//按十六进制方式输出p、a和q的地址。

       return 0;

       }

       运行结果如下：

扩展资料：

       指针的初始化、动态分配内存的方法

指针的初始化

       对指针进行初始化或赋值只能使用以下四种类型的值  :

       1. 0 值常量表达式，例如,在编译时可获得 0 值的整型 const对象或字面值常量 0。

       2. 类型匹配的打开.exe 查看源码对象的地址。

       3. 另一对象末的下一地址。

       4. 同类型的另一个有效指针。

       把 int 型变量赋给指针是非法的,尽管此 int 型变量的值可能为 0。但允

       许把数值 0 或在编译时可获得 0 值的 const 量赋给指针:

       int ival;

       int zero = 0;

       const int c_ival = 0;

       int *pi = ival; // error: pi initialized from int value of ival

       pi = zero;// error: pi assigned int value of zero

       pi = c_ival;// ok: c_ival is a const with compile-time value of 0

       pi = 0;// ok: directly initialize to literal constant 0 

       除了使用数值 0 或在编译时值为 0 的 const 量外,还可以使用 C++ 语言从 C 语言中继承下来的预处理器变量 NULL，该变量在 cstdlib头文件中定义,其值为 0。

       如果在代码中使用了这个预处理器变量,则编译时会自动被数值 0 替换。因此,把指针初始化为 NULL 等效于初始化为 0 值 [3]  :

       // cstdlib #defines NULL to 0

       int *pi = NULL; // ok: equivalent to int *pi = 0; 

动态分配内存的方法

       new可用来生成动态无名变量

       （1）new可用来生成动态无名变量

       如 int *p=new int;

       int *p=new int []; //动态数组的大小可以是变量或常量；而一般直接声明数组时，数组大小必须是常量

       又如：

       int *p1;

       double *p2;

       p1=new int⑿；

       p2=new double [];

       l 分别表示动态分配了用于存放整型数据的内存空间，将初值写入该内存空间，并将首地址值返回指针p1；

       l 动态分配了具有个双精度实型数组元素的数组，同时将各存储区的首地址指针返回给指针变量p2；

       对于生成二维及更高维的数组，应使用多维指针。

       以二维指针为例

       int **p=new int* [row]; //row是二维数组的行，p是指向一个指针数组的指针

       for(int i=0; i<row; i++)

       p[i]=new int [col]; //col是二维数组的列，p是指向一个int数组的指针

       删除这个二维数组

       for(int i = 0; i < row;i++)

       delete []p[i]; //先删除二维数组的列

       delete []p;

       ⑵使用完动态无名变量后应该及时释放，要用到 delete 运算符

       delete p; //释放单个变量

       delete [ ] p;//释放数组变量（不论数组是几维）

       相比于一般的变量声明，使用new和delete 运算符可方便的使用变量。

       百度百科-指针

       百度百科-动态分配内存

ptmalloc2 源码剖析3 -- 源码剖析

       文章内容包含平台配置、malloc_state、arena实例、new_arena、arena_get、arena_get2、heap、new_heap、grow_heap、heap_trim、init、malloc_hook、malloc_hook_ini、ptmalloc_init、malloc_consolidate、public_mALLOc、sYSMALLOc、freepublic_fREe、systrim等关键模块。

       平台配置为 Debian AMD，使用ptmalloc2作为内存分配机制。

       malloc_state 表征一个arena，全局只有一个main_arena实例，arena实例通过malloc_init_state()函数初始化。

       当线程尝试获取arena失败时，通过new_heap获取内存区域，构建非main_arena实例。

       arena_get和arena_get2分别尝试线程的私有实例和全局arena链表获取arena，若获取失败，则创建new_arena。

       heap表示mmap映射连续内存区域，每个arena至少包含一个heap，且起始地址为HEAP_MAX_SIZE整数倍。

       new_heap尝试mmap映射内存，实现内存对齐，确保起始地址满足要求。

       grow_heap用于内存扩展与收缩，依据当前heap状态调用mprotect或mmap进行操作。

       heap_trim释放heap，条件为当前heap无已分配chunk或可用空间不足。

       init阶段，通过malloc_hook、realloc_hook和__memalign_hook函数进行内存分配。

       malloc_consolidate合并fastbins和unsortedbin，优化内存分配。

       public_mALLOc作为内存分配入口。

       sYSMALLOc尝试系统申请内存，实现内存分配。

       freepublic_fREe用于释放内存，针对map映射内存调用munmap，其他情况归还给对应arena。

       systrim使用sbrk归还内存。

+ 张图剖析内存分配之 malloc 详解

       本文将深入剖析内存分配中的malloc函数，虽然不详述源码，但重点讲解其实际操作。首先，理解malloc分配的内存结构至关重要。

       当malloc分配内存时，会额外添加首部和尾部。如图所示，分配的0x字节内存中，浅绿色fill部分是用户请求的，返回的是该区域的起始指针。fill区域周围有预填充的gap，用于区分用户可使用区域和不可使用区域，且在归还时能检测是否越界。

       内存管理涉及层次结构，系统在程序启动前会用__cdecl_heap_init分配堆空间，构建管理动态内存的个HEADER节点链表，每个节点管理1MB内存。每个节点结构中包含指向虚拟地址空间的pHeapData，这部分相当于未分配的"门牌号"。

       接下来是内存页的划分和管理，新的内存页被分为K大小的段，并按需挂载到链表。分配和归还过程包括从链表查找空间、开辟新group、合并空闲内存以及记录使用情况。当一个group全回收后，不会立即归还系统，而是等待其他group的回收一起操作，以提高效率。

       通过以上图解和步骤，我们对malloc的内存分配有了直观的认识。要了解更多细节，可以参考相关视频教程，如"C++开发"系列，以及获取更多C/C++和Linux架构师学习资源。

内存分配不再神秘：深入剖析malloc函数实现原理与机制

       内存是计算机中至关重要的资源，CPU仅能直接读取内存中的数据。内存分配有三种方式：malloc函数、new和calloc函数。malloc函数用于在内存中找一片指定大小的空间，返回该空间的首地址。了解malloc相关的几个函数，包括malloc、void*和free()函数。malloc分配的内存大小至少为参数所指定的字节数，返回一个指向可用内存起始位置的指针，多次调用malloc所分配的地址不能有重叠部分。malloc和free是配对使用的，释放内存时只能释放一次，释放空指针不会出错。new函数返回指定类型的指针，并自动计算所需大小。calloc函数用于在堆区申请动态内存空间，返回类型为空指针，参数包括元素个数和每个元素的字节大小。realloc函数用于为已分配的内存块增加或减少内存大小，保留原始内容。free函数用于释放由malloc、calloc或realloc分配的内存。在使用这些函数时，合理地分配和释放内存是非常重要的。通过了解内存分配的原理，可以更有效地管理计算机资源，避免内存泄漏等问题。为了更深入地学习Linux内核技术，可以加入技术交流群并获取学习资源，获取Linux内核源码资料文档和视频资料。