c++ - malloc 和 new 是否相互了解？

Question

假设我有 10 kB 堆并像这样混合 C 和 C++ 代码。

char* block1 = malloc(5*1024); //allocate 5
char* block2 = new[](4*1024); // allocate 4

是否有 C 堆和 C++ 堆，或者两者都只有一个堆？所以“新”知道堆的前 5 kb 已经分配了吗？

Answer 1

可能有也可能没有单独的 C 和 C++ 堆。你不能编写一个符合标准的 C++ 程序来区分它们，所以这完全取决于实现。

该标准描述了默认行为的第一步，operator new如下所示：

执行循环：在循环内，函数首先尝试分配请求的存储空间。尝试是否涉及对 C 标准库函数 malloc 或 aligned_alloc 的调用未指定。[new.delete.single]/4.1。

就malloc其本身而言，标准说：“[ aligned_alloc, calloc, malloc, 和realloc] 不要尝试通过调用::operator new()“ [c.malloc]/3 来分配存储空间。

malloc所以目的是可以从调用operator new，但这不是必需的。

在实践中，operator new调用malloc.

Answer 2

内存分配的工作方式是，用户空间程序首先通过系统调用（*nix 上的sbrk或mmap ）从操作系统请求一个或多个内存页。这通常由包含在“C 库”中的 malloc 实现（有几个）来完成。这个 malloc 实现然后管理它（成功）请求的所有页面。这是在用户空间中完成的。

回到您的问题：::operator new的大多数实现只会中继到 malloc。但是你总是可以使用不同的分配器实现，甚至在你的程序中混合几个（参见：内存池）。*

这就是标准要求您不要混合 malloc/free 和 new/delete 的原因。

*) 许多 malloc 实现存在很多小对象的问题（这在 C++ 中很常见），这是更改分配器的一个很好的理由。

Answer 3

一个有效的实现应该是直接使用系统调用brk()/mmap()而不是通过malloc(). 尽管查看 gnu 实现，但事实并非如此。它在malloc()内部使用。