我正在研究用C编写的简单堆栈机器，主要用于学习目的。在使用malloc/free进行内存操作后，我认为从现代虚拟机中读取一些特定于内存分配的代码是个好主意。
我下载了Lua源代码并开始阅读它。过了一会儿，我意识到涉及到很多宏的东西，我找不到真正的内存分配完成的代码（即。malloc调用）。
find . -exec grep -i "malloc" '{}' \; -print
它只打印了一些名字中有malloc个字的Lua宏。 Lua VM（和编程语言）根本不使用malloc！
所以这引出了一个问题：现代虚拟机如何处理内存分配？ Lua如何从堆中分配内存？除了malloc之外，还有什么方法可以进行分配吗？其他方法的优缺点是什么？
我也想知道安全处理已分配内存的最佳实践，设计模式等。我在Lua的源代码中看到，在分配内存之前有很多间接。我在哪里可以了解这些东西？
答案 0 :(得分：14)
Lua最明确地使用malloc，形式为realloc（也可以传递自定义分配器），但是，因为Lua使用GC类似99％的基于VM的语言，它使用用于自动将GC标头块添加到分配的宏。
您会发现Lua的内存全部由LuaM_和lmem.c中的lmem.h例程处理，这些例程都使用VM的全局状态来存储allocator，最初设置为l_alloc（来自lauxlib.c），但可以由lua_setallocf更改。
最近，LuaJIT增加了分配下沉和计划一些非常酷的内存功能，你可以在LuaJIT Garbage Collection上阅读这篇文章。本文介绍了围绕VM / JIT内存分配，下沉，聚合和垃圾收集的许多策略和设计。
正如您所看到的，内存分配和下沉策略与使用的GC（如果有）密切相关。
就各种内存分配器的专业人士而言，使用标准malloc很简单，但是以速度和浪费为代价对齐和各种额外的块标记到每个分配。
转向更高级的竞技场，池，slab和块分配器，我们可以大大加快速度（特别是对于固定大小的内部VM分配），并避免使用更通用的分配器（如{）进行大量碎片和开销。 {1}}，但当然这些分配器更复杂，如果从头开始（在像VM一样的大型系统只是要求问题），你必须调试它们，就像经过试验和测试一样CRT malloc实施。
答案 1 :(得分：5)
Lua核心不使用malloc和朋友。它依赖于用户提供的内存分配函数，它具有realloc - 类似语义（但在处理NULL指针和大小为0时更精确）。请参阅lua_Alloc。
辅助Lua库提供了一个方便luaL_newstate函数，它使用基于标准lua_newstate和realloc的内存分配函数通过核心free函数创建一个Lua状态。其他客户端可以使用适合其应用程序的任何内存分配。