我们可以在c程序中使用太多的malloc和free吗

Question

在程序中调用过多的malloc和free可以吗？

我有一个程序可以为每条记录执行 malloc 和 free 操作。虽然听起来很糟糕，但是如果我使用太多的 malloc 和 free 会不会有性能问题？

Answer 1

大多数现代malloc(3)实现都像内存池一样工作。由于大多数现代操作系统使用页面（通常为 4KB 大小）来处理内存，因此 malloc 可能会从操作系统请求至少 4KB。

假设您继续malloc使用 32 进行调用。在您的第一个 malloc 中，至少从操作系统请求一个新页面（通过sbrk(2)unix）。连续的 malloc 与操作系统无关，只要内存可用，它们只是返回内存池中的下一个空闲内存块。因此，malloc通常来说，多次拨打电话并不是什么大问题。这里的要点是系统调用（用户进程和操作系统之间的通信）通常是昂贵的，并且malloc尽力避免。

free也很相似。当您释放内存时，通常操作系统不会收到通知。当页面完全释放时，该页面可以返回给操作系统。某些实现不会将页面返回给操作系统，除非进程已经拥有许多未使用的页面。

总而言之，malloc和free就像处理任意大小的通用内存管理器一样。您可能面临的问题是，它malloc 被设计为处理任意大小的分配，这可能比设计为处理固定大小分配的内存管理器慢。如果您通常分配相同类型的内存，那么实现自己的内存池可能会更好。另一种情况是malloc在大多数现代实现中，调用涉及锁定/解锁以支持多线程。如果您使用单个线程，这也可能是一种开销：实现您自己的内存池的另一个原因。

您可能还想使用不同的 malloc 实现，对它们进行基准测试并决定使用其中之一。从干净的实现开始并去除不必要的部分在这里也可能是一个好主意。