我正在学习 C 语言中的 malloc 函数。我知道如何请求内存
p = malloc(number_of_bytes);
并在以后不使用时释放它
free(p);
但我想知道一些比这更理论的东西：我知道虚拟内存有三种可能性：
虚拟地址不能分配物理存储（在页面文件或物理内存中）
虚拟地址可以在页面文件上有物理存储
虚拟地址可以在物理内存上进行物理存储
所以，我的问题是：
malloc 返回的内存在哪里（我的意思是，它是在页面文件上，还是在物理内存上（可能是堆？））？
【问题讨论】：
malloc内部实现的好读物：link。
标签： c linux memory memory-management
它在页面文件上，在物理内存上吗？
在具有虚拟内存管理的操作系统上，malloc 不知道它分配的虚拟内存如何映射到物理内存，这完全是设计使然。 malloc 在比虚拟内存管理器更高的级别上运行。到malloc操作系统提供的地址空间中的所有内存都是一样的。
有些页面可能从物理映射开始，只是稍后被换出到文件中，然后根据需要再回到内存中。但是，操作系统对您的程序透明地执行所有这些操作，因此malloc 不知道物理内存。
【讨论】：
它是特定于实现的。在具有GNU libc 或musl-libc 的Linux 上，malloc 经常调用mmap(2) system call 以从内核获取更多虚拟内存。 free 通常将内存区域标记为可供将来调用 malloc 重用，但偶尔（对于大内存区域）使用munmap 释放内存
使用strace并研究相关源代码...（通常，malloc在Linux上的一些免费软件标准C库中实现）。我相信musl-libc 有一个可读性很好的malloc 实现
详细了解processes、virtual address spaces、virtual memory 和Advanced Linux Programming。
另请参阅 proc(5) 并考虑 cat /proc/$$/maps 和 cat /proc/self/maps 的输出
特别是在 Linux 上，另请阅读 Linux memory overcommit。这是一个我不喜欢并且我正在禁用的功能......
注意ASLR。您可以禁用它（例如，在 GDB 下拥有可重现的观察点）。
要调试与malloc 相关的问题（尤其是memory leaks），请使用valgrind（以及最近的GCC 编译器，他们的-fsanitize= debugging options）。
【讨论】：
malloced 内存空间可能不会由物理内存或交换空间支持。在那之前，它可能只是占用页表中的地址空间，页面标记为“写时复制”。
如果有的话，通常会在虚拟内存中分配。因此，我们假设它有一个，并且内存硬件由硬盘和 RAM 组成。如果物理内存 (RAM) 中没有可用空间，则会在硬盘内的页面文件中分配。
堆是对象的内存，分配方式相同。只是为了澄清这里关于堆的概念，想象一个没有操作系统和虚拟内存的嵌入式应用程序，如果它是一个对象，它将被分配在物理内存 (RAM) 的堆区域中，如果不是，它将是分配在堆区域之外，但仍在物理内存 (RAM) 中。
【讨论】：