内存分配器dlmalloc 2.8.3源码浅析

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1、目录1.本文档介绍12．边界标记法23.分箱式内存管理64.核心结构体MALLOC_STATE135.内存分配相关函数165.1函数dlmalloc165.2函数tmalloc_small255.3函数tmalloc_large275.4函数sys_alloc325.5函数mmap_alloc396.内存回收相关函数426.1函数dlfree426.2函数sys_trim477.本文档声明50内存分配器dlmalloc2.8.3源码浅析1.本文档介绍dlmalloc是目前一个十分流行的内存分配器，其由DougLea个人主页为http://gee.cs.

2、oswego.edu/从1987年开始编写，到目前为止，最新版本为2.8.3可以从ftp://g.oswego.edu/pub/misc/malloc.c获取该源文件，由于其高效率等特点被广泛的使用和研究（很多linux系统等用的就是dlmalloc或其变形，比如ptmalloc主页为http://www.malloc.de/en/index.html）。dlmalloc的实现只有一个源文件（还有一个头文件），大概5000行，其内注释占了大量篇幅，由于有这么多注释存在的情况下，表面上看上去很容易懂，的确如此，在不追求细节的情况，对其大致思想的确很容易了

3、解（没错，就只是了解而已），但是dlmalloc作为一个高品质的佳作，实现上使用了非常多的技巧，在实现细节上不花费一定的精力是没有办法深入理解其为什么这么做，这么做的好处在哪，只有当真正读懂后回味起来才发现它是如此美妙。lenky0401个人博客http://lenky0401.cublog.cn将陆续推出关于dlmalloc源码（针对DougLeaMalloc的最新版Version2.8.3）的初步解析文章，由于lenky0401水平有限，因此也不能完全保证对dlmalloc的所有理解都准备无误，但是所有内容均出自个人的理解而并非存心妄自揣测来愚人耳

4、目，所以如果读者发现其中有什么错误，请勿见怪，如果可以则请来信告之，并欢迎来信讨论（lenky0401@163.com）。本文档描述的内容不会包含dlmalloc全部代码，但会将这其中涉及到的一些技巧尽量讲出，我相信对dlmalloc源代码不感兴趣的朋友也可以学到这些独立的技巧而使用在自己的编程实践中。另外，本文档对dlmalloc的描述过程中忽略了很多细节（主要是环境和自定义设置）的反复核认，一致约定在未做说明的情况下就以32位平台、8字节对齐、Ubuntu-8.10操作系统作为参考环境设置考虑。 第50页我心永恒爱无止境内存分配器dlmalloc2

5、.8.3源码浅析2．边界标记法dlmalloc采用所谓的边界标记法将内存划分成很多块，从而对内存的分配与回收进行管理。在dlmalloc的实现源码中定义了两种结构体malloc_chunk和malloc_tree_chunk来描述这些块，小于256字节的chunk块由结构体malloc_chunk来描述，大于256字节的chunk块由结构体malloc_tree_chunk来管理。结构体malloc_chunk和malloc_tree_chunk的定义如下：structmalloc_chunk{size_tprev_foot;/*Sizeofprevi

6、ouschunk(iffree).*/size_thead;/*Sizeandinusebits.*/structmalloc_chunk*fd;/*doublelinks--usedonlyiffree.*/structmalloc_chunk*bk;};typedefstructmalloc_chunkmchunk;typedefstructmalloc_chunk*mchunkptr;typedefstructmalloc_chunk*sbinptr;/*Thetypeofbinsofchunks*/ structmalloc_tree_chun

7、k{/*Thefirstfourfieldsmustbecompatiblewithmalloc_chunk*/size_tprev_foot;size_thead;structmalloc_tree_chunk*fd;structmalloc_tree_chunk*bk; structmalloc_tree_chunk*child[2];structmalloc_tree_chunk*parent;bindex_tindex;}; 从它们的定义中可以看到结构体malloc_tree_chunk除了比malloc_chunk多三个字段以外，前四个字段和

8、malloc_chunk完全一样。我们先来看看只考虑使用结构体malloc_chunk管理（结