c++ - *不*在分配的内存上使用 free() 是否可以？

Question

我正在学习计算机工程，并且我有一些电子类(class)。我从我的两位教授(这些类(class)的)那里听说可以避免使用 free() 函数(在 malloc()、calloc( ) 等)，因为分配的内存空间可能不会再次用于分配其他内存。也就是说，例如，如果您分配 4 个字节然后释放它们，您将有 4 个字节的空间可能不会再次分配:您将有一个 hole。

我认为这很疯狂:你不能有一个 not-toy-program 来在堆上分配内存而不释放它。但是我没有知识来准确解释为什么对于每个 malloc() 都必须有一个 free() 如此重要。

那么:有没有适合使用 malloc() 而不使用 free() 的情况？如果不是，我该如何向我的教授解释？

Answer 1

简单:只需阅读几乎所有半严肃的 malloc()/free() 实现的源代码。我的意思是实际的 memory manager处理调用的工作。这可能在运行时库、虚拟机或操作系统中。当然，代码并非在所有情况下都可以同等访问。

通过将相邻的孔连接成更大的孔来确保内存不碎片化是非常常见的。更严格的分配器使用更严格的技术来确保这一点。

因此，假设您进行了 3 次分配和取消分配，并按以下顺序将 block 放置在内存中:

+-+-+-+
|A|B|C|
+-+-+-+

各个分配的大小无关紧要。然后释放第一个和最后一个，A 和 C:

+-+-+-+
| |B| |
+-+-+-+

当你最终释放 B 时，你(最初，至少在理论上)最终得到:

+-+-+-+
| | | |
+-+-+-+

它可以被分解成只是

+-+-+-+
|     |
+-+-+-+

即一个更大的空闲 block ，没有碎片。

根据要求提供引用:

• 尝试阅读 dlmalloc 的代码.作为一个完整的生产质量实现，我要先进得多。
• 即使在嵌入式应用中，也可以使用碎片整理实现。参见例如 these notes on the heap4.c code in FreeRTOS .