3. After free in main thread :
在主线程调用free之后:从内存布局可以看出程序的堆空间并没有被释放掉,原来调用free函数释放已经分配了的空间并非直接“返还”给系统,而是由glibc 的malloc库函数加以管理。它会将释放的chunk添加到main arenas的bin(这是一种用于存储同类型free chunk的双链表数据结构,后问会加以详细介绍)中。在这里,记录空闲空间的freelist数据结构称之为bins。之后当用户再次调用malloc申请堆空间的时候,glibc malloc会先尝试从bins中找到一个满足要求的chunk,如果没有才会向操作系统申请新的堆空间。如下图所示:
4. Before malloc in thread1 :
在thread1调用malloc之前:从输出结果可以看出thread1中并没有heap segment,但是此时thread1自己的栈空间已经分配完毕了:
5. After malloc in thread1 :
在thread1调用malloc之后:从输出结果可以看出thread1的heap segment已经分配完毕了,同时从这个区域的起始地址可以看出,它并不是通过brk分配的,而是通过mmap分配,因为它的区域为b7500000-b7600000共1MB,并不是同程序的data segment相邻。同时,我们还能看出在这1MB中,根据内存属性分为了2部分:0xb7500000-0xb7520000共132KB大小的空间是可读可写属性;后面的是不可读写属性。原来,这里只有可读写的132KB空间才是thread1的堆空间,即thread1 arena。
typedef struct _heap_info
{
mstate ar_ptr; /* Arena for this heap. */
struct _heap_info *prev; /* Previous heap. */
size_t size; /* Current size in bytes. */
size_t mprotect_size; /* Size in bytes that has been mprotected
PROT_READ|PROT_WRITE. */
/* Make sure the following data is properly aligned, particularly
that sizeof (heap_info) + 2 * SIZE_SZ is a multiple of
MALLOC_ALIGNMENT. */
char pad[-6 * SIZE_SZ & MALLOC_ALIGN_MASK];
} heap_info;
struct malloc_chunk {
/* #define INTERNAL_SIZE_T size_t */
INTERNAL_SIZE_T prev_size; /* Size of previous chunk (if free). */
INTERNAL_SIZE_T size; /* Size in bytes, including overhead. */
struct malloc_chunk* fd; /* double links -- used only if free. 这两个指针只在free chunk中存在*/
struct malloc_chunk* bk;
/* Only used for large blocks: pointer to next larger size. */
struct malloc_chunk* fd_nextsize; /* double links -- used only if free. */
struct malloc_chunk* bk_nextsize;
};