内部动态内存管理

Question

我是学生，想了解更多关于动态内存管理的信息。对于 C++，调用 operator new() 可以在 Heap(Free Store) 下分配一个内存块。实际上，我并没有完全了解如何实现它。

有几个问题： 1）操作系统可以分配内存块的机制是什么？据我所知，有一些基本的内存分配方案，如首次适配、最佳适配和最差适配。操作系统是否使用其中之一在堆下动态分配内存？

2) 对于Android、IOS、Window等不同平台，是否使用不同的内存分配算法来分配内存块？

3) 对于 C++，当我调用 operator new() 或 malloc() 时，内存分配器是否在堆中随机分配一个内存块？

希望任何人都可以帮助我。

谢谢

Answer 1

malloc 不是系统调用，它是库 (libc) 例程，它通过其一些内部结构为您提供所需大小的空闲内存块的地址。根据malloc 的逻辑，如果进程的数据段（即它可以使用的虚拟内存）不是“足够大”，它只会进行系统调用。 （在Linux上，扩大数据段的系统调用是brk）

简单地说，malloc 提供细粒度的内存管理，而 OS 管理更粗略的、可供该进程使用的大块内存。

不仅平台不同，不同的库使用不同的malloc；一些程序（例如python）使用其内部分配器，因为它们知道自己的使用模式并且可以通过这种方式提高性能。

有一篇关于malloc at wikipedia的长篇文章。