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Ptmalloc源码分析：arena

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Ptmalloc源码分析：arena

我们知道一个线程申请的 1个/多个 堆包含很多的信息：二进制位信息，多个 malloc_chunk 信息等这些堆需要东西来进行管理，那么Arena就是来管理线程中的这些堆的

  • 一个线程只有一个 arnea，并且这些线程的arnea都是独立的不是相同的
  • 主线程的 arnea 称为 “main_arena”，子线程的arnea称为 “thread_arena”

libc-2.23

  • 管理 chunk 的结构体：
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typedef struct malloc_chunk* mchunkptr;

struct malloc_chunk {

  INTERNAL_SIZE_T      mchunk_prev_size;  /* Size of previous chunk (if free).  */
  INTERNAL_SIZE_T      mchunk_size;       /* Size in bytes, including overhead. */

  struct malloc_chunk* fd;         /* double links -- used only if free. */
  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;
};
  • 管理 arena 的结构体：
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# define NBINS 128

#ifndef INTERNAL_SIZE_T /* 判断是否定义INTERNAL_SIZE_T */ 
# define INTERNAL_SIZE_T size_t 
#endif

struct malloc_state
{
  mutex_t mutex; /* 同步访问相关,互斥锁(用来保证同步) */
    
  int flags; /* 标志位(表示一些当前arena的特征) */
    
  mfastbinptr fastbinsY[NFASTBINS]; /* Fastbins */
    
  mchunkptr top; /* Top chunk */
    
  mchunkptr last_remainder; /* 一个小请求的最近拆分的剩余部分 */
    
  mchunkptr bins[NBINS * 2 - 2]; /* 常规bins chunk的链表数组 */

    /* 因为每个bin链在bins数组中存储的是一个指针fd指针和一个bk指针,所以要NBINS*2 */ 
    /* 又因为数组bins中索引为0,1的指针是不使用的,所以要减去2 */
    /* 下标1是unsorted bin,2-63是small bin,64-126是large bin,共126个bin */
    
  unsigned int binmap[BINMAPSIZE];  /* Bitmap of bins(一个循环单链表) */
    /* 表示bin数组当中某一个下标的bin是否为空,用来在分配的时候加速 */
    
  struct malloc_state *next; /* 分配区全局链表 */

  struct malloc_state *next_free; /* 分配区空闲链表 */

  INTERNAL_SIZE_T attached_threads; /* 连接到此arena的线程数 */

  INTERNAL_SIZE_T system_mem; /* 用来跟踪当前被系统分配的内存总量 */
  INTERNAL_SIZE_T max_system_mem; /* 最多从该arena的系统分配的内存大小 */
};