malloc 完成的内存分配是否总是连续的？答案

【问题标题】：Is the memory allocation done by malloc always contiguous?malloc 完成的内存分配是否总是连续的？
【发布时间】：2021-03-22 02:28:16
【问题描述】：

我在 K&R 书中读到“malloc 管理的空间可能不连续。每个块包含大小，指向下一个块的指针。”。但是当我使用 google 时，我看到大多数人都在说 malloc 总是进行连续的内存分配。所以请清除这个疑问。事实是什么？ malloc 管理的空间始终是连续的，也可能是连续的，也可能不是连续的。

【问题讨论】：

在内部，malloc 管理的内存不必是连续的。但是，返回给用户的任何内存都是连续的。
这些陈述不存在争议。一是关于malloc() 管理的空间。另一个是关于malloc()分配的空间。

标签： c malloc kernighan-and-ritchie

【解决方案1】：

malloc、calloc 或 realloc 返回的单个内存块将始终是连续的。

由单独的 alloc 调用返回的下一个内存块可以位于任何地址，并且不需要与第一个块连续。

【讨论】：

【解决方案2】：

查看您阅读该句子的页面上的图表：

带点的区域不属于 malloc，并且位于 malloc 管理的两个区域之间。不属于 malloc 的区域很可能由程序的另一部分分配（例如，使用 mmap(2)）。它也可能只是没有分配。

尽管在 malloc 管理的内存区域中存在这个“漏洞”，但 malloc（以及它的函数系列）仅分配连续的内存块。

因此，malloc 管理的区域可能是不连续的，但 malloc 分配的块是连续的。

【讨论】：

【解决方案3】：

您从一次调用malloc() 收到的内存段始终是连续的。对从不同呼叫返回的段没有任何保证。您可能会在第一次调用 malloc 时在程序开始时获得这种印象，但是随着内存以free() 返回到堆，返回的内存被重用，最后您以或多或少的分散量结束，对返回完全不相关的指针。

另一方面，malloc() 使用sbrk(2) 系统调用来增加/减少数据段的大小，如果可能的话。但是在它不能使用sbrk()的情况下，malloc()使用memmap()来获得一个或多个堆来操作。 Memmap() 在写那本书时在 unix 系统中不可用，因此从那时起，原则上情况可能发生了很大变化。这些堆（mmap()ed）被映射到进程的虚拟空间，基于内核的许多可能情况，而不是malloc()，例如动态共享对象的加载，这与执行连续性相冲突地址空间。这些地址可能会显示不连续的内存范围，其中散布着其他完全不同的东西，例如物理内存附件（如果操作系统提供此服务，则为视频内存）内存映射文件、共享库等。

另一方面，malloc 必须为它提供给您的每个内存块分配一些数据......许多实现将此块定位在给定段的一侧，因此即使这些块是连续的，您通常也不能使用它们之间的内存，否则您将破坏malloc() 用于处理堆的内存。

【讨论】：