Question

c code：

// 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：

format ‘%p’ expects argument of type ‘void *’, but argument 2 has type ‘int’

问题1：为什么会这样？

在我malloc(1024 * 1024)之后，似乎程序中断并没有改变。

这是输出：

9b12000
9b12000
9b12000

问题2：进程在启动时是否会在堆上分配内存以供将来使用？或者编译器改变分配的时间点？否则，为什么？

[update]摘要：brk（）或mmap（）

在查看TLPI并检查手册页（在TLPI作者的帮助下）之后，现在我了解malloc()如何决定使用brk()或mmap()，如下所示：

mallopt()可以设置参数来控制malloc()的行为，并且通常会有一个名为M_MMAP_THRESHOLD的参数：

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，则将使用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1Mb，因此选择了mmap()，当我将请求的内存更改为32kb时，我看到{ {1}}将被使用。

书中提到TLPI第147页和第1035页，但我没有仔细阅读该部分。

参数的详细信息可以在brk()的手册页中找到。

Answer 1

如果我们更改程序以查看malloc＆＃39; d内存的位置：

#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不会发生变化，这可能更清楚一些。 malloc给我们的记忆被映射到一个截然不同的位置。

您还可以在Linux上使用strace查看系统调用，并发现malloc正在使用mmap执行分配。

Answer 2

malloc不仅限于使用sbrk来分配内存。例如，它可能使用mmap来映射大的MAP_ANONYMOUS内存块;通常mmap将远离数据段分配虚拟地址。

还有其他可能性。特别是，作为标准库的核心部分的mmap本身并不局限于标准库函数;它可以使用特定于操作系统的接口。

Answer 3

格式'％p'需要'void *'类型的参数，但参数2的类型为'int'

对问题1的回答：编译器告诉你参数应该是void *，但你提供的是int。如果你花五秒钟阅读并理解错误，这应该是显而易见的。你有什么不明白的地方吗？如果是这样，请问一个更加详细的问题，让您感到困惑，而不是＆＃34;为什么会这样？＆＃34; ......

printf("%x\n", sbrk(0));应发生类似警告，因为根据the manual，%x预计会对应unsigned参数。另外，根据手册：

如果任何参数不是相应转换规范的正确类型，则行为未定义。

通常，我们应该努力编写在任何系统上以相同方式工作的程序。为此，我们需要建立一套规则。因此，会提供警告，告诉您违反规则并调用未定义的行为。尽管您的行为未定义，但您的代码可能正如您希望的那样在您的系统上，此时 ...但是，这不应该是可以依赖，因为在未来的某个时候，您的计算机可能会获取一个更新，导致您的代码以微妙但破坏性的方式破解，或者可能无法在其他计算机上运行...或者可能只是选择那个时间。

问题2,3和4的答案：

进程在开始供将来使用时是否在堆上分配内存？

没有要求堆积＆＃39;存在于标准C的规则之内，因此，至少，直到你告诉我们你正在使用哪个编译器/标准库。

或者编译器改变分配的时间点？

可能。允许编译器执行甚至可能消除您的分配的优化，只要他们可以推断它是安全的（例如可观察行为不是＆＃39;改变了。）

否则，为什么？

好问题。

为什么我们有规则可以自由地考虑某些未定义的行为并允许它运行，即使在程序员的危险中也是如此？优化

为什么分配的内存是在堆上还是其他方面？你为什么要关心？只要你的记忆被分配，对吗？只要你能使用它，它就会相当快。优化

为什么编译器会执行优化？我会留下那个给你回答;）

Answer 4

如果您在代码中使用malloc，它将在开头调用brk（），从堆中分配了0x21000字节，这是您打印的地址，因此问题1：可以满足以下mallocs要求：分配的空间，因此这些malloc实际上并未调用brk，这是malloc中的优化。如果下次您要分配超出该范围的大小，则将调用一个新的brk（如果不大于mmap阈值）。

malloc（）是否使用brk（）或mmap（）？

4 个答案: