为什么 malloc 和 sbrk returns 地址来自不同的段？

Question

我正在尝试理解动态内存分配是如何发生的。所以我想到了使用 sbrk() 系统调用来实现我自己的 malloc。我的问题是当我尝试分配动态内存时，sbrk() 和 malloc() returns 不同的地址不连续。

这是我的代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    printf("\nsbrk(0) %llu ",(unsigned long long)sbrk(0));
    printf("\nmalloc(8) %llu ",(unsigned long long)malloc(8));
    printf("\nmalloc(8) %llu ",(unsigned long long)malloc(8));
    printf("\nsbrk(8) %llu ",(unsigned long long)sbrk(8));
    printf("\nmalloc(8) %llu ",(unsigned long long)malloc(8));
    printf("\nmalloc(8) %llu ",(unsigned long long)malloc(8));  
    printf("\n");
    return 0;
}

以上代码的输出为

sbrk(0) 30306304 
malloc(8) 30306320 
malloc(8) 30306352 
sbrk(8) 30441472 
malloc(8) 30306384 
malloc(8) 30306416

谁能解释为什么 sbrk(8) 不是连续的位置。

Answer 1

该标准不对存储 的连续性提供任何保证，即使对于连续调用 malloc 分配的 内存也是如此.因此，代码中对 malloc 的不同调用不需要产生连续的位置。

C11 标准规定：

7.22.3 Memory management functions

1. The order and contiguity of storage allocated by successive calls to the aligned_alloc, calloc, malloc, and realloc functions is unspecified.

并且来自 malloc 和 sbrk 调用混合的地址也不需要是连续的。

Answer 2

假设您在 Linux 上运行，malloc() 和 sbrk() 的内存位置差异较大的原因是 glibc malloc() 实现在内部使用 sbrk() 来获取调用者 malloc() return 等功能的内存。例如，假设初始内部 glibc 实现通过 sbrk() 获得 32 MB 的堆内存，并且从 malloc() 编辑的内存 return 将位于这 32 MB 块中。如果您随后使用 sbrk() 获取内存，它将从原始 32 MB 块末尾新分配的内存中获取，因此来自 malloc() 和 sbrk() 的地址将不同。

请注意，您不能安全地混合使用 malloc()（以及 calloc()、realloc() 等）和 sbrk()，因为 malloc() 使用 sbrk() 通过 malloc() 获取它 return 的内存。每 the Linux malloc() man page:

Normally, malloc() allocates memory from the heap, and adjusts the size of the heap as required, using sbrk(2). When allocating blocks of memory larger than MMAP_THRESHOLD bytes, the glibc malloc() implementation allocates the memory as a private anonymous mapping using mmap(2). MMAP_THRESHOLD is 128 kB by default, but is adjustable using mallopt(3). Prior to Linux 4.7 allocations performed using mmap(2) were unaffected by the RLIMIT_DATA resource limit; since Linux 4.7, this limit is also enforced for allocations performed using mmap(2).

当您在 Linux 上混合使用 malloc() 和 sbrk() 来获取内存时，您可能会破坏进程的堆。

为什么 malloc 和 sbrk returns 地址来自不同的段？

Why malloc and sbrk returns address from seperate segments?

c

malloc

sbrk