dlmalloc-2.6.6源码分析

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1、Dlmalloc-2.6.6源码分析目录1.DOUGLEAMALLOC简介22.边界标记33.分箱管理74.内存分配相关函数144.1函数mALLOc()144.2函数malloc_update_mallinfo()225.内存回收相关函数255.1函数fREe()256.DLMALLOC2.8.4287.参考文档281.DougLeamalloc简介DougLeamalloc是一个用C语言实现的非常流行的内存分配器，由纽约州立大学Oswego分校计算机系教授DougLea于1987年撰写，许多人将其称为DougLea的malloc，或者简称dlmalloc，目前

2、最新版本为2.8.4。由于具备高效且占用空间较小等特点，dlmalloc被广泛使用，用DougLea自己的话说，就是“它在一些linux版本里面作为默认的malloc被使用，被编译到一些公共的软件包里，并且已经被用于各种PC环境及嵌入式系统，以及许多甚至我也不知道的地方”。dlmalloc的由来，从DougLea自己写的文章看，似乎是这样的：1986年到1991年DougLea是libg++（即GNUC++library）的主要作者，当时他写了大量有着动态分配内存的C++程序，结果发现程序跑得比预期慢，内存消耗也比预想的要大很多，追究下去，发现是所在系统内存分配器

3、的问题。于是开始用C++为新类写一些特殊用途的分配器，但他很快意识到这并非一个好的策略，应该提供一个在C++和C环境下都能运行得很好的通用内存分配器，于是dlmalloc诞生了。在之后的日子里，DougLea和一些志愿者一直都在不断的维护优化这个内存分配器。dlmalloc之所以能被广泛应用，与其高标准的追求和不断的精益求精应该有着不可分割的关系。另外，值得一提的是，DougLea是JAVA编程界的大师级人物，也是JCP中的一员。同时Doug还是一个无私的人，苹果越分越少，知识却越分越多，他深信知识的分享能激荡出不一样的火花。本文以dlmalloc-2.6.6为分

4、析对象，之所以选择这个版本而不是最新的版本，原因如下，一是公司项目操作系统用的是eCos，而eCos用的是dlmalloc-2.6.6；二是网友lenky0401已经很详细的分析了dlmalloc-2.8.3(见“参考文档”一节)。另外一个顺带的好处就是，通过两个版本的比较，可以找到从2.6.6到2.8.3的变迁及其缘由。尽管dlmalloc经历了诸多版本的变化，然而malloc算法的两个核心元素一直没变：边界标记和分箱管理。1.边界标记在继续深入之前，有必要解释一下chunk的概念，这个概念对内存分配器而言十分重要。chunk，“大块”的意思，在dlmalloc

5、中指包含了用户空间、heap控制信息空间及出于对齐需求而多出来的空间的内存空间，是dlmalloc分配释放的基本操作对象。有两种类型的chunk，已分配的chunk和未分配的chunk，两者交错排列，占据了整个heap空间。注意，没有相邻的两个未分配chunk，因为在调用free()释放被使用过的chunk时，dlmalloc将合并任何相邻的空闲chunk。交错的两种chunk看起来像这样：图1Dlmalloc使用双向链表来管理空闲chunk，其节点数据结构体定义如下，structmalloc_chunk{INTERNAL_SIZE_Tprev_size;/*Si

6、zeofpreviouschunk(iffree).*/INTERNAL_SIZE_Tsize;/*Sizeinbytes,includingoverhead.*/structmalloc_chunk*fd;/*doublelinks--usedonlyiffree.*/structmalloc_chunk*bk;};成员prev_size记录了物理位置上相邻的前一个chunk的大小，利用prev_size可以找到前一个chunk，这在free()时合并前一个空闲块时派上了用场；成员size记录了该chunk的大小，dlmalloc在32位处理器上总是8字节对齐，

7、故size的低三位对size而言是无效的，dlmalloc利用这三位来记录一些信息，具体如下：#definePREV_INUSE0x1bit[0]：物理位置上相邻的前一个chunk是否被分配使用的标志，如果为0x1，说明被分配；#defineIS_MMAPPED0x2bit[1]：如果为0x1，则表明该chunk通过mmap()分配而得，那么在释放时调用munmap()；fd和bk则分别指向双向链表中前一个节点和后一个节点。其物理布局看起来像这样：图2可以看出，chunk指针指向heap内部控制信息，图中head和foot区域的Sizeofchunk必须是一样的，

8、如此nex