malloc/free 是系统调用还是 libc 提供的库例程？

问题描述：

如果 malloc/free 在 libc 中作为库例程实现，那么它是在sbrk系统调用或mmap系统调用之上实现的，还是在其他什么之上实现的？

一般来说，sys/syscall.h中声明的函数是否包含目标机器中的所有系统调用？

解决方案 1：

很多时候，使用较低级别的虚拟内存分配服务，并使用 mmap 和 munmap 等系统调用（可能还有 sbrk ）一次分配多个页面（甚至兆字节）malloc。通常倾向于在相关时重用先前的内存空间。大多数实现对“大”和“小”分配等使用各种不同的策略...free`malloc free`malloc

请注意，虚拟地址空间是可以限制的，例如使用setrlimit(2)。在 Linux 上使用pmap(1)和proc(5)来了解有关某个进程的虚拟地址空间的更多信息（例如，/proc/self/maps您自己的进程或/proc/1234/maps- 也是pmap 1234命令 - pid 1234 的进程）。

您可以查看您的 GNU libc源代码，查看其他 C 标准库（例如musl-libc）的源代码，阅读有关malloc实现的信息，选择一些其他的或实现您自己的，或者使用strace通过实验找出答案。

阅读syscalls 手册页（即syscalls(2)<asm/unistd.h> ）和系统调用列表文件。

非常快malloc

（我相信这可能是最快的实现malloc；但是它不是很有用；它符合标准，例如n1570或更好）

我坚信 C 标准对于malloc和非常模糊free。我确信以下函数符合标准的规定（但不符合标准的精神）：

 /* politically incorrect, but very probably standard conforming */
 void *malloc (size_t sz) { if (sz>0) errno = ENOMEM; return NULL; }
 void free(void*ptr) { }

当然，你会进行相应的calloc编码realloc。

（顺便说一句，每个使用的代码都malloc应该针对其失败进行测试，但有些代码 - 错误地 - 没有这样做；malloc可以NULL在失败时返回，人们应该针对这种情况进行测试）

GNU libc 为您提供了您自己的函数的钩子malloc（您甚至可能通过它们透明地使用Boehm 的垃圾收集器）。这些钩子可能会被弃用并且是非标准的。

如果使用 GNU libc，还请查看mallinfo(3)和malloc_stat(3)及其相关函数。

解决方案 2：

malloc和free是每个 C 实现都必须实现的标准 C 库函数。

C 标准仅定义这些函数的行为方式以及期望的行为。至于如何实现它们，则留给每个实现来决定。

简而言之，它们是您所使用的实现的实现细节。

（“实现”由编译器、链接器、运行时库以及可能还有一些其他东西组成。）

解决方案 3：

malloc如果您使用不同的内存分配器，也可以使用和的替代实现free。例如，hoard 内存分配器有时用于提高多线程应用程序的性能。