【学习笔记】4. 堆的申请和释放

1. 堆的申请

1.1 过程介绍

关于堆的描述，已经简单的在上面一篇文章中作过简单的介绍。具体能够参考 chunk 和 bins

下面咱们来回溯下堆的申请过程

申请的顺序：

1. 若是申请40B大小的chunk，首先去 fast bins 查看链表中是否有合适的，若是有直接返回地址。若是没有，进行下一步
2. small chunk 里面查找是否有匹配的chunk，若是查找到，直接返回指针地址。 若是没有，进行下一步
3. 在 unsorted bins 查找，若是没有找到，把 fast bins 里面的bins 放入 unsorted bins，进行合并，看看是否有知足的，进行切割或者重组，从新分配到 small bins 或者 large bins
4. 若是申请的 > 512B，则去large bins 里面去查找。 若是找到进入下一步，大小相似的能够进行切换，好比有个 568b 的，切割 512b 返回指针供用户态使用，剩下的56b，从新放入到unsorted bins。等待下次申请的时候，再次从新分配。
5. top chunk。 top chunk 经过移动brk，向内核空间申请
6. 对于大于 128k，使用mmap 申请内存。（申请以后的free 会直接释放，返还给内核空间）

1.2 例子演示

示例：申请大小不一样的内存块

下图是：经过堆申请内存空间的时候，在heap中的形象表示。

输出结果，打印地址

前面三个是连续的（紧挨着的），后面一个相差比较大，是从 mmap 分配的

若是申请8K的不够用了，P6是从 P3后面从新申请的

2. 堆的释放

示例代码：

能够看出 P5的地址和P1是同样的

根据结果倒推理论：

释放的 unsorted bins 对 32k 的进行切割，分给 24 k ，剩下的8k 放到本身上

再次申请6k的chunk

P6 申请了6k，unsorted bins 的 8k 进行再分配

申请8k

若是申请了8k，就不行了 ，由于bins 的 chunk 有头部大小，因此不能简单的 24 + 8

须要从尾部从新分配地址空间

3. 堆的合并

地址是连续的

过程推演

1. 释放 32k ，会放到 unsorted bins
2. 申请 12k，先从 fast bins 中查找，没有找到，而后去 small bins 没有。 而后去 unsorted bins ，有一个 32k的
   进行切割，12k 返回，剩下的20k 放到 unsorted bins
3. 申请 80k k，先从 fast bins 中查找，没有找到，而后去 small bins 没有。 而后去 unsorted bins
   没有，而后就去把 small bins 的拿过来放到 unsorted bins ，合并 。 可进行84k 的切割，80k 的返回
   剩下的 4k 放到 unsorted bins

100. 致敬

若有不详，请参考王老师的精彩讲解 堆栈管理
学习过程当中，得到了极大的知足感，把以前的一些东西串联了起来。十分感谢 王利涛老师。
在此表示感谢。
PS：本文中全部的资源和图片均来自视频中
另外十分推荐一本书 深刻理解计算机系统