深度解析mallopt函数

发布时间：2023-05-18

一、mallopt用法

mallopt函数主要用于控制malloc、calloc、realloc等内存操作函数的行为。通常情况下，这些函数能够自动适配系统的内存情况，但是在特殊的情况下，我们可能需要手动调整它们的行为，比如调整分配内存的大小、增加内存池的大小、调整内存分配策略等。此时，我们就可以使用mallopt函数来实现。 mallopt函数的基本用法如下：

#include <malloc.h>
int mallopt(int param, int value);

其中，param参数表示要控制的选项，value参数表示选项的具体值。下面将详细介绍参数的含义。

二、mallopt头文件

使用mallopt函数需要引入malloc.h头文件。该头文件定义了系统内存操作函数的原型以及相关的常量和类型定义。

#include <malloc.h>

三、mallopt函数

以下是mallopt函数支持的参数及其含义：

  1. M_MXFAST
    控制快速分配的内存块的大小上限，单位为字节。默认值为128。
  2. M_NLBLKS
    控制整个内存池的分配数量。默认值为4096。
  3. M_GRAIN
    控制分配内存块的最小粒度，单位为字节。默认值为1。
  4. M_KEEP
    当释放一个内存块时，如果它的大小为M_MXFAST以下，则该内存块并不会立即释放，而是被保留在内存池中。如果下次分配内存时大小小于等于该内存块，则可从保留内存池中直接分配，从而减小分配时间开销。默认值为0。
  5. M_PERTURB
    控制内存分配时填充内存块的内容。默认值为0。
  6. M_TRIM_THRESHOLD
    控制堆的最大空闲空间。当堆剩余空间超过该值时，将自动释放掉多余的空间。默认值为-1。
  7. M_TOP_PAD
    控制堆顶部的额外空间。堆顶部额外空间可用于缓解堆碎片的问题。默认值为0。
  8. M_MMAP_THRESHOLD
    当分配的内存大小超过该值时，使用mmap函数分配物理内存。默认值为131072。
  9. M_MMAP_MAX
    用于控制mmap函数分配的内存的最大数量。默认值为65536。
  10. M_CHECK_ACTION
    用于设置内存错误检查时的处理方式。默认值为2（打印错误信息并终止程序执行）。

四、mallopt 内存泄露

内存泄露是指在程序运行期间没有及时释放分配的内存，导致程序消耗大量的内存资源，最终可能导致系统崩溃。mallopt函数在某些情况下可能会出现内存泄露的问题，需要注意这些问题并及时解决。 下面给出一个示例代码，演示如何使用mallopt函数控制内存泄露的问题：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
int main()
{
    // 设置快速分配的内存块的大小上限为64字节
    mallopt(M_MXFAST, 64);
    // 分配10个大小为64字节的内存块，并将它们用指针数组进行管理
    void* mem[10];
    for(int i=0; i<10; i++) {
        mem[i] = malloc(64);
        printf("mem[%d]=%p\n", i, mem[i]);
    }
    // 释放前5个内存块
    for(int i=0; i<5; i++) {
        free(mem[i]);
    }
    // 分配一个大小为64字节的内存块
    void* p = malloc(64);
    printf("p=%p\n", p);
    // 释放后5个内存块
    for(int i=5; i<10; i++) {
        free(mem[i]);
    }
    return 0;
}

上述代码通过设置M_MXFAST参数，将快速分配的内存块大小上限设置为64字节，然后分配了10个大小为64字节的内存块，并将它们用指针数组进行管理。接着，释放前5个内存块，再分配一个大小为64字节的内存块，并打印出该内存块的地址。最后，释放后5个内存块。 该程序仍然会出现内存泄露的问题，因为当使用mallopt函数时，释放内存块并不是立即释放，而是保留在内存池中，等下次需要分配内存时再进行利用。如果我们在后面没有再次分配内存，那么这些保留的内存块就会出现泄露的情况。

推荐文章