c - 动态内存分配器

Question

给出以下问题，并提供以下答案:

如何计算绿色轮廓区域中的值？我相信我对 C 中的 free() 函数如何工作以及它的作用有相当扎实的了解:清除堆堆栈上动态分配的内存块(要么完全删除它，要么使它免费使用，以供将来分配)。

我不明白的是，对 free(0x400b010) 的调用如何仅更改上面的一些其他堆 block ？ (我用绿色勾勒出的)。我发现地址 0x400b010 (二进制值:01000000 00001011 01100000 00011100 不会改变，根据已释放的分配，具有 0在其位 0 中。

谁能给我解释一下吗？例如，当上面的 block 调用 free 时，地址 0x400b00c:0x000000013 处的 block 将其值(:) 后的第二个参数更改为 0x00000022。此示例只是奇怪的情况之一，其中先前分配的 block (位 0 中的 1)变为空闲，即使没有调用该 block 地址。

类似，一些 block 会更改其值，而另一些则不会。

我尝试以多种不同的方式来处理这个例子，但我无法解释为什么这个解决方案看起来是这样的，所以我希望这里有人可以向我解释到底发生了什么。

Answer 1

我试图寻找一个人物，但找不到任何令人满意的东西。我会尝试用文字来解释。

如果比较左右表格，您会发现更改的框是 0x400b00c 和 0x400b028，分别从 13 和 12 变为 22。

注意每个内存块都有一个页眉和页脚。由于free是在0x400b010处执行的，因此表明0x400b00c是 header 。因此，下面的所有条目(400affc ~ 400b008)将保持不变，因为它将不受自由操作的影响。

从0x400b00c向上查找，之前有2个 block :

• 区 block 1:0x400b00c ~ 0x400b018
• block 2:0x400b01c ~ 0x400b028

请注意， block 2 未使用，因为位 0 表示当前 block 的使用，但值 0x0000012 是偶数。因此，如果 block 1 被释放，则 block 1 和 block 2 将合并在一起形成一个新的未使用的 block 。

这里发生的情况是，合并过程将尽可能高效地进行。因此， block 1 的前一个页脚和 block 2 的前一个页眉将保持不变，因为它们不需要这样做。释放内存空间不需要初始化。

因此，唯一需要进行的更改是新 block 的新页眉和页脚，即位置 0x400b00c 和 0x400b028。

请注意，新页眉和页脚之间有 8 个 block (含)，总共 8 * 4 = 32 字节。二进制中的 32 是 100000，但由于前一个 block (未更改的 block )正在使用，因此位 1 设置为1。结果是 100010，十六进制 22。

抱歉，如果此解释令人困惑，请询问您是否无法理解此答案的任何部分。