动态分配的内存如何在C中保持跟踪[重复]

5 回答

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  最初的技术是分配一个稍大的块并在开头存储大小，这是应用程序没有看到的部分 . 额外的空间包含一个大小，并且可能链接到将空闲块连接在一起以便重用 .

  但是，这些技巧存在某些问题，例如缓存和内存管理行为不佳 . 在块中使用内存往往会不必要地对页面进行分页，并且还会创建脏页面，这使得共享和写入时复制变得复杂 .

  所以更先进的技术是保持一个单独的目录 . 还开发了外来方法，其中存储器区域使用相同的两个功率大小 .

  一般来说，答案是：分配一个单独的数据结构来保持状态 .

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• 4

  典型的实现将在malloc返回的地址之前存储信息 . 该信息将包括重新分配或免费需要知道的信息以进行其工作，但具体存储的详细信息取决于实施 .

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• 1

  一个简单的实现是着名的K&R C Bible，第186-188页 .

  我们实际获得的内存块比我们申请的更多（结构头部或联合头部的大小） . 结构可能是这样的：

  typedef long Align;
  
  union header
  {
      struct 
      {
          union header* ptr;  // next block
          unsigned size;      // size of this block , times of head size  
      }s;
      Align x;
  };
  

  一个图来证明它：

  

  当我们调用 free 函数时，行为可能如下所示：

  void free(void* ptr)
  {
      Header *bp, *p;
  
      bp = (Header *)ptr - 1;
  
      /* .....                */
      /*return the memory to the linked list  */
  }
  

  在visual studio中，我们有两个模型： release version 和 debug version ，我们甚至可以使用头来存储调试消息以使调试更容易 . debug version 中的 Headers 被称为 _CrtMemBlockHeader ，定义如下：

  typedef struct _CrtMemBlockHeader
  {
      struct _CrtMemBlockHeader * pBlockHeaderNext;
      struct _CrtMemBlockHeader * pBlockHeaderPrev;
      char *                      szFileName;
      int                         nLine;
      size_t                      nDataSize;
      int                         nBlockUse;
      long                        lRequest;
      unsigned char               gap[nNoMansLandSize];
  } _CrtMemBlockHeader;
  

  然后记忆lalout是：

  

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• 1

  内存管理器使用表来存储基于指针的附加数据，有时在指针之前，有时在其他地方 . C非常简单，数据很可能是 pointer-2 或 pointer-4 ，如 int 或 long 类型 . 正确的细节取决于编译器 .

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• 5

  当我们使用malloc时，一个块将获得保留，其大小将比我们请求的更多，并且为了返回这个malloc，我们得到一个指向该块的开始的指针 . 我告诉你这个块的大小将比你需要的更多 . 这个额外的空间将用于保持实际请求的块大小，指向下一个空闲块的指针以及一些检查“如果你试图访问多于分配块“ .

  因此，每当我们使用我们想要解除分配的指针调用free时，这个free将搜索块空间中给出的额外信息，其中它获取最终大小以解除分配 .

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