malloc - 使用jemalloc，malloc，calloc和其他常见替代方法的优缺点是什么？

Question

今天阅读Rust subreddit时，我发现以下评论：


jemalloc针对（多线程）速度而不是内存使用进行了优化


经过更多研究后，我发现还有更多选择（例如calloc）。

我想了解不同内存分配器的优点和缺点？

如果这个问题看起来很愚蠢，那么我的背景主要是解释性语言（不会暴露出这种精细的内存控制）。

Answer 1

malloc，calloc和realloc

这些功能不是不同的分配器。它们是从同一分配器请求内存的不同方法。


malloc提供内存而无需初始化（填充了先前存储在其中的任何用户）。
calloc与malloc相同，但也会初始化内存（用零字节0x00填充内存）。
realloc占用已经分配的内存，并允许用户调整其大小。


因此，在分配器及其不同的实现方式中，malloc，calloc和realloc不会独立列出，因为每个分配器实现都需要自己的这些函数版本。

jemalloc，ptmalloc，...

当某人想要实现一个不同的分配器时，他不能（默认但不能）将其命名为malloc，因为它将与C标准库冲突。相反，他们通常给它一个不同的前缀，例如jemalloc，ptmalloc，nedmalloc，tcmalloc和others。

值得一提的是，C标准库本身也有多种实现，并且每种实现都会以不同的方式实现其分配器。因此，malloc将基于编译代码时所使用的标准库而具有不同的实现。示例包括：GNU C标准库，MSVC标准库等。

不同的分配器之间有什么区别？

要知道每种实现的确切优缺点，必须阅读每个实现的作者的文档，如果有的话，阅读代码以了解算法，或者阅读专家或专家讨论该特定问题的文章/研究论文。实施。

但是，如果要对这些实现之间的差异进行分类，我将列出以下内容：


一些实现专注于某些使用模式，并尝试以最佳方式对其进行优化，甚至以降低其他情况的效率为代价。 jemalloc就是一个例子，他们专注于优化来自多个线程的分配以使其更快，但以使用更多的内存为代价。这些类型的分配器通常是在仔细调查特定案例后才部署的，这些案例表明它将受益于这种权衡。
一些实现对分配器的使用设置了一定的限制，以使其更快。单线程分配器就是一个例子，它将消除对同步对象的需求，以使其更快。
其他实现则尽可能地达到通用目的，不希望任何情况都比其他实现更有利。此类别包括标准库中包含的默认分配器。