如果我使用 mmap 而不是 malloc 分配内存怎么办？答案

【问题标题】：What if I allocate memory using mmap instead of malloc?如果我使用 mmap 而不是 malloc 分配内存怎么办？
【发布时间】：2012-01-15 13:32:10
【问题描述】：

使用mmap（带有MAP_PRIVATE 和MAP_ANONYMOUS）分配内存比使用malloc 有什么缺点？对于函数范围内的数据，无论如何我都会使用堆栈内存，因此不会使用malloc.

想到的一个缺点是动态数据结构，例如树和链表，您经常需要分配和释放小块数据。使用 mmap 会很昂贵，原因有两个，一个是分配 4096 字节的粒度，另一个是需要进行系统调用。

但在其他情况下，你认为malloc 比mmap 更好吗？其次，我是否高估了mmap 对于动态数据结构的劣势？

mmap 相对于malloc 的一个优势我能想到的是，当您执行munmap 时，内存会立即返回给操作系统，而使用malloc/free，我猜内存直到数据段断点是从未返回，但保留以供重复使用。

【问题讨论】：

malloc 会为你调用 mmap，如果需要的话……只要坚持使用 malloc。
另一个缺点是，如果你在调用mmap 时乱扔代码，它的可移植性就会降低。
为什么要让生活变得过于复杂？
Malloc 更适合小分配和高比例的 malloc/free，而不是不那么大的大小。这是因为 malloc 可以向一个巨大的池请求小型请求并从中进行小型分配/解除分配，而无需任何 mmap/munmap。
我认为这将是真正有用的唯一地方是实现内存池。使用 malloc，您会让自己对碎片持开放态度。使用 mmap，您可以将整个池返回给操作系统，而不会在地址空间的末尾留下一个很小的字符串片段（例如）。

【解决方案1】：

是的，malloc 比 mmap 好。它更易于使用、更细粒度且更便携。最后还是会调用mmap。

如果您开始使用mmap 进行日常内存管理，您将希望实现某种方式将其分割成比页面更小的块，并且您最终将重新实现malloc——可能是以一种次优的方式。

【讨论】：

【解决方案2】：

首先，mmap() 是一个特定于平台的构造，所以如果你打算编写可移植的 C，它已经过时了。

其次，malloc() 本质上是根据mmap() 实现的，但它是一种围绕系统调用的智能库包装器：它会在需要时向系统请求新内存，但在那之前它会选择一块已提交给进程的区域中的内存。

因此，如果您想做普通的动态内存分配，请使用malloc()，故事结束。使用mmap() 进行内存分配应该保留在特殊情况下（例如，如果你真的想要自己的整个页面，在页面边界对齐），并且总是抽象成一段库代码，以便其他人可以很容易地理解什么你在做。

【讨论】：

即使你自己想要一个完整的页面，那么使用posix_memalign 可能会更好，它会更快地分配，更快地释放，并将内核从跟踪另一个的麻烦中解放出来虚拟机真正使用mmap 的唯一原因是，如果您想将文件描述符映射到内存（最常见的用途）或正在实现内存分配器（即使这样，也有充分的理由更喜欢sbrk）。

【解决方案3】：

mmap 具有 malloc 没有的一个功能是 mmap 允许您使用 Huge Pages 进行分配（标志参数已设置 MAP_HUGETLB），而 malloc 没有该选项。

【讨论】：