如何从特定区域分配内存答案

【问题标题】：How to allocate memory from specific region如何从特定区域分配内存
【发布时间】：2018-02-05 20:12:05
【问题描述】：

通常，可以使用malloc 和free 函数以实现定义的方式分配内存。但是，通常需要管理来自特定区域的内存分配。示例包括：

进程间共享内存
内存映射文件
非易失性存储器

不是每次出现此要求时都编写一次性堆实现，有没有办法重新使用malloc 来管理这些区域（Linux）？否则，任何“知名”内存分配器（例如 dmalloc、ptmalloc 等）是否支持从特定区域分配？

例子：

void *pool = mmap(/* my file */);
void *pool_manager = mallloc_init(pool, /* size */);
void *p = malloc_ex(pool, 1024);
free_ex(pool, p);

【问题讨论】：

我认为你不能重复使用malloc。我可能错了，但我相信您需要为此实现自己的功能。
一些内存区域是可写的，不需要malloc。在某些平台上有一个“绝对分配”调用，而在其他一些平台上，共享内存是可写的，但您需要一个约定（信号量）以确保您不会同时写入
你使用的是什么操作系统？
显然所有这些类型的内存都可以直接读/写。问题是是否可以重用众所周知的分配器来跟踪它。我更新了问题以澄清这一点。
问题超出了“malloc() 可以做到这一点吗？” （它不能），这似乎归结为第三方库的推荐请求。恐怕这样的要求在这里是题外话。

标签： c memory-management malloc

【解决方案1】：

不，那不存在。 malloc 和它的任何替代品都不能做到这一点。

那么，现在让我们来看看为什么这些东西不存在。

进程间共享内存确实是进程之间共享的，但是在不同进程的不同地址，所以传统的堆管理器根本不起作用，使用专用协议在使用指针以外的东西的进程之间进行通信（因为指针不能跨进程工作，因为地址不同）。

内存映射文件也是如此。对于内存映射文件，通常文件格式仍然是非常明确的，并且没有像堆管理器这样的东西，如果有的话，文件格式将完全指定它，你可能会在库中找到它这种文件格式，但一个插入式堆管理器永远不会工作。如果您开始谈论内存映射文件中的堆管理器，我认为您正在开发数据库引擎，并且您将发现堆管理需要与 RAM 中的堆管理非常不同，因为磁盘寻道时间太可怕了。

我想您可以将堆管理器用于深度嵌入式系统的非易失性内存，但其中大多数使用更简单的 NVRAM 技术，总是静态分配。我的直觉是通用堆管理器是一个糟糕的选择，而专门解决这个问题的管理器要好得多，以至于没有人真正考虑使用通用堆管理器。

如果您确实找到了一个将内存区域用作堆的通用堆库，那么它对您的工作仍然很糟糕。共享内存和内存映射文件必须处理任意两条指令之间的进程崩溃；因此根本不能使用正常的锁定。有专门用于共享内存的锁。内存映射 IO 的问题更严重，我可以证明锁不存在，因为并发模型太糟糕了。

【讨论】：