`realloc` 如何在后台实际工作？

Posted 2023-02-14

【中文标题】`realloc` 如何在后台实际工作？

【英文标题】：How `realloc` work actually in the background?

【发布时间】：2014-02-21 15:12:46

【问题描述】：

realloc 如何在后台实际工作？ 如果旧地方没有足够的内存可用 这一个分配两个/许多内存块和一个指针 指向那个和其他在内部与每个 其他或旧区域复制到足够的新地方 内存可用，指针正在更新到新地址并删除旧内存？

realloc 是编译器/操作系统依赖还是独立？

【参考方案1】：

realloc 会尝试扩展您的可用内存范围，前提是堆上有足够的可用内存。如果不是，那么它相当于malloc 一个新大小的块，memcpy 你的内容在那里，free 旧块。这独立于操作系统和编译器，取决于您链接的libc 的实现。

类似的说明：mremap/MREMAP_MAYMOVE（在现代 Linux 上可用）将尝试按请求的大小扩展您的虚拟映射。如果这是不可能的，那么它会将您的映射移动到一个新的虚拟地址，该地址后面有足够的 VM 空间，然后扩展您的映射。如果您经常调整大型映射的大小，这是非常快的，因为没有进行物理复制。

【讨论】：

其实如果size参数比上一次调用的低，realloc也可以减少内存范围。

【参考方案2】：

如果旧指针无法在分配新指针的位置调整大小，则会复制内容并释放旧指针。

【参考方案3】：

realloc() 的实现可能如下所示：

void * realloc(void *ptr, size_t size)

    // realloc() on a NULL pointer is the same as malloc().
    if (ptr == NULL)
        return malloc(size);

    size_t oldsize = malloc_getsize(ptr);

    // Are we shrinking an allocation? That's easy.
    if (size < oldsize) 
        malloc_setsize(ptr, size);
        return ptr;
    

    // Can we grow this allocation in place?
    if (malloc_can_grow(ptr, size)) 
        malloc_setsize(ptr, size);
        return ptr;
    

    // Create a new allocation, move the data there, and free the old one.
    void *newptr = malloc(size);
    if (newptr == NULL)
        return NULL;
    memcpy(newptr, ptr, oldsize);
    free(ptr);
    return newptr;

请注意，我在这里调用了几个名称以malloc_ 开头的函数。这些功能在任何实现中都不存在（据我所知）；它们旨在作为占位符，但分配器实际上在内部执行这些任务。

由于realloc() 的实现依赖于这些内部工具，它的实现依赖于操作系统。但是，realloc() 接口是通用的。