c - malloc() 使用 brk() 还是 mmap()？

Question

C 代码:

// program break mechanism
// TLPI exercise 7-1

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void program_break_test() {
    printf("%10p\n", sbrk(0));

    char *bl = malloc(1024 * 1024);
    printf("%x\n", sbrk(0));

    free(bl);
    printf("%x\n", sbrk(0));

}

int main(int argc, char **argv) {
    program_break_test();
    return 0;
}

编译以下代码时:

 printf("%10p\n", sbrk(0));

我收到警告提示:

格式“%p”需要类型为“void *”的参数，但参数 2 的类型为“int”

问题 1:这是为什么？

---

在我 malloc(1024 * 1024) 之后，似乎程序中断没有改变。

这是输出:

9b12000
9b12000
9b12000

问题2:进程是否在启动时在堆上分配内存以备将来使用？还是编译器改变了分配的时间点？否则，为什么？

---

[更新] 总结:brk() 或 mmap()

在查看了 TLPI 并查看手册页(在 TLPI 作者的帮助下)之后，现在我明白了 malloc() 是如何决定使用 brk() 或 mmap()，如下:

mallopt() 可以通过设置参数来控制malloc() 的行为，其中有一个名为M_MMAP_THRESHOLD 的参数，一般来说:

• 如果请求的内存小于它，将使用brk()；
• 如果请求的内存大于或等于它，将使用mmap()；

参数的默认值是128kb(在我的系统上)，但在我的测试程序中我使用了1Mb，所以选择了mmap()，当我改变请求内存到 32kb，我看到 brk() 会被使用。

这本书在TLPI 147和1035页提到了，但我没有仔细阅读那部分。

参数的详细信息可以在 mallopt() 的手册页中找到。

Answer 1

如果我们更改程序以查看 malloc 的内存位置:

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

void program_break_test() {
  printf("%10p\n", sbrk(0));

  char *bl = malloc(1024 * 1024);
  printf("%10p\n", sbrk(0));
  printf("malloc'd at: %10p\n", bl);

  free(bl);
  printf("%10p\n", sbrk(0));

}

int main(int argc, char **argv) {
  program_break_test();
  return 0;
}

sbrk 不会改变可能更清楚一点。 malloc 提供给我们的内存被映射到一个截然不同的位置。

您还可以在 Linux 上使用 strace 查看进行了哪些系统调用，并找出 malloc 正在使用 mmap 执行分配。