剖析dlmalloc_2.8.3源码:内存分配与回收的巧妙设计

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本文档主要分析了内存分配器dlmalloc_2.8.3的源码,dlmalloc是由Doug Lea在1987年开始编写的,因其高效性而在业界广受欢迎,尤其在Linux系统中有广泛应用,如ptmalloc3。该分配器的核心是单个源文件,尽管注释丰富,易于理解其基本原理,但其精妙之处在于复杂的设计和众多的优化技巧。 文章首先介绍了dlmalloc的基本背景,随后详细探讨了内存分配的相关函数: 1. **DLMALLOC**:这是内存分配的主要函数,负责根据请求的大小动态分配内存,体现了dlmalloc灵活的内存管理能力。 2. **TMALLOC_SMALL** 和 **TMALLOC_LARGE**:两个函数分别处理小规模和大规模内存分配,通过不同的策略提高了内存分配的效率。 3. **SYS_ALLOC**:可能涉及到操作系统级内存管理,用于特殊场景的内存申请。 4. **MMAP_ALLOC**:利用内存映射功能进行内存分配,可能是为了支持文件映射或大块内存操作。 内存回收部分同样重要: - **DLFREE**:用于释放先前分配的内存,确保内存资源的合理利用。 - **SYS_TRIM**:可能是系统级别的内存整理函数,用于减少内存碎片。 文章强调,虽然不会详尽解析全部代码,但会着重剖析源码中的关键技巧,这些技巧不仅适用于理解dlmalloc,也可应用于其他编程实践。此外,由于作者水平有限,可能存在理解上的误差,欢迎读者反馈和讨论。 值得注意的是,文档并未涉及环境设置和自定义配置的详细处理,所有描述都是基于默认的32位平台、8字节对齐和Ubuntu环境。对于那些对源码细节感兴趣的读者,深入研究这些设定可能会揭示更多优化细节。本篇文章为初学者和专业开发者提供了一个入门dlmalloc源码分析的指南,帮助他们理解并借鉴其中的高效设计和内存管理策略。
2010-05-11 上传
dlmalloc是目前一个十分流行的内存分配器,其由Doug Lea(主页为http://gee.cs.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),由于其高效率等特点被广泛的使用(比如一些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)和研究(各位可以搜索关键字“GCspy”)。 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个人博客将陆续推出对dlmalloc的解析(针对Doug Lea Malloc的最新版Version 2.8.3,未做说明的情况下以32位平台,8字节对齐作为假定平台环境设置考虑),由于个人水平有限,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)。 这一系列文章是lenky0401在看完dlmalloc的大部分代码后的再总结,不能保证对dlmalloc的整体完全把握,贴出这些只是希望可以提前收到对此有研究的网友的指点,以便在最后对这一系列文章整理而形成的PDF文档中错误能少一些。至于对于现在贴出来的内容中包含的错误给大家造成的不便提前说声抱歉。:) 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。:) 最后,转载请保留本博客地址连接[http://lenky0401.cublog.cn],谢谢。