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任何操作系统是否为malloc()实现缓冲区？

cmemorymallocallocationcalloc
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在for/while/do中进行许多c/malloc()可能会消耗大量时间，因此我很好奇是否有任何操作系统可以缓冲内存以进行快速分配。
我一直在思考，是否可以通过编写“贪婪”的malloc包装器来加速malloc。例如，当我请求1MB的内存时，初始分配器将分配10MB，第2、3、4等调用malloc函数时，malloc函数将仅从最初分配的块返回内存。当然，如果没有足够的可用内存，您需要分配一个新的贪婪内存块。
不知怎么地，我认为有人以前肯定做过这个或类似的事情。所以我的问题很简单：这是否会显着加速内存分配过程。（是的，我可以在提问之前尝试它，但如果没有必要写这样的东西，我就太懒了）
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只是为了澄清，malloc 是 C 运行时库的一部分，而不是操作系统。malloc 以及操作系统内存服务通常会进行缓存和缓冲以加速分配。 - Adrian McCarthy
5个回答
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我不久前浏览了Google Chrome代码，发现了http://www.canonware.com/jemalloc/。

它是一个自由、通用且可扩展的malloc实现。

显然，它在许多项目中被使用，因为它通常在许多真实场景（许多小分配而不是少量大分配）中胜过标准malloc实现。

绝对值得一看！

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所有版本的malloc()都会在一定程度上执行您描述的缓冲操作-它们将获取比当前请求更大的块，并使用这个大块来满足多个请求，但仅限于某些请求大小。这意味着每次以16字节为单位的多个请求只需要从操作系统获取更多内存50-100次左右，或者类似这些通用行。
不太清楚的是边界大小是多少。它可能是他们一次分配4 KiB的相对较小倍数。较大的请求- MiB 大小的请求-每当无法从空闲列表中满足请求时，都会向系统返回更多内存。但该阈值通常远小于1 MiB。
一些版本的malloc()允许您调整它们的分配特性，程度不同。这是一个丰富的研究领域-有许多不同的系统。请参见 Knuth 的'计算机程序设计艺术'第1卷（基本算法）中的一组讨论。
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那种技术被称为Slab Allocator，大多数操作系统都支持它，但我找不到信息表明它可以用于用户空间的malloc，只能用于内核分配。
你可以在这里找到Jeff Bonwick的论文，该论文描述了Solaris上的原始技术。
GLib有一个内存池 - http://library.gnome.org/devel/glib/stable/glib-Memory-Slices.html，但更常用的是glibc malloc。 - Steve-o
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Google有一个贪婪的malloc()实现，大致上做了你想的事情。它有一些缺点，但在许多使用情况下非常快。

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你所说的可能已经完成了，我不是很清楚。然而，我不知道在系统层面上缓存你的malloc（）会减少多少延迟。你仍然需要花时间进入特权模式进行系统调用，潜在地锁定内核级结构（这意味着更多的系统调用和等待锁），以及类似的事情。
如果你能在用户空间编写自己的内存管理器，并且只在需要为您的池申请更多内存时才调用malloc（），那么你很可能会看到延迟降低。
malloc的实现是在用户模式下的，因为它们是在C运行时中的。即使Windows的HeapAlloc实现也是在用户模式下。 - Ana Betts
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@Paul，这在很大程度上取决于操作系统。我不会轻易地做出概括性的结论。你是否将我的断言误解为malloc必须调用特权级函数，并认为malloc本身运行在内核空间中？例如，在POSIX系统上，许多malloc实现依赖于mmap。mmap需要内核级别的支持才能运行。 - San Jacinto
@Paul，说得好，这句话措辞不当。 - San Jacinto
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