共享库和可执行文件与 Linux 上的静态 C 运行时链接.它们中的每一个都有像Windows这样的独立堆吗?

Shared Libraries and Executable linking with static C run time on Linux. Does each of them have separate heap like Windows?

本文关键字：Windows 每一个 独立 Linux 可执行文件 静态 共享 链接 运行时      更新时间：2023-10-16

我很清楚窗口堆分配和堆堆栈等。虽然是 Linux 的新手，但我不太清楚它是如何工作的？

在视窗上：

  1. 在进程开始时，OS 会创建一个名为"进程堆"的默认堆。进程堆用于在没有使用其他堆的情况下分配块。
  2. 语言运行时还可以在进程中创建单独的堆。（例如，C 运行时创建自己的堆。
  3. 除了这些专用堆之外，应用程序或许多加载的动态链接库 （DLL） 之一可以创建和使用单独的堆，称为专用堆
  4. 这些堆位于所有虚拟内存系统中操作系统的虚拟内存管理器之上。
  5. a） C/C++ 运行时 （CRT） 分配器：提供 malloc（） 和 free（） 以及 new 和 delete 运算符。b） CRT 为其所有分配创建这样一个额外的堆（此 CRT 堆的句柄存储在 CRT 库内部名为 _crtheap 的全局变量中），作为其初始化的一部分。c） CRT 创建自己的专用堆，该堆驻留在 Windows 堆之上。d） Windows 堆是围绕 Windows 运行时分配器 （NTDLL） 的薄层。e） Windows 运行时分配器与虚拟内存分配器交互，虚拟内存分配器保留并提交操作系统使用的页面。

我们的 DLL 和 exe 链接到多线程静态 CRT 库。我们创建的每个 DLL 和 exe 都有自己的堆，即 _crtheap。分配和取消分配必须从各自的堆中进行。从 DLL 动态分配，不能从可执行文件中取消分配，反之亦然。

使用/

MD 或/MDd 在 DLL 和 exe 中编译我们的代码以使用特定于多线程和特定于 DLL 的运行时库版本，会将 DLL 和 exe 链接到同一个 C 运行时库，从而链接到一个_crtheap。分配始终与单个模块内的取消分配配对。

这是 Liunx 上的行为吗？堆都有哪些？CRT 堆呢？

我真的不知道如何回答这个问题，但我会尝试提供足够的一般信息，我会抓住你需要知道的。

作为一个Unix人，我从你的问题中学到的关于Windows内存管理的是，你们经常使用"堆"这个词。我们没有，除了作为"由malloc管理的内存区域"的非正式同义词。

需要注意 2 个主要的动态内存分配原语：brk 和 mmap 。所有其他分配功能（包括malloc）都建立在这些功能之上。

brk是旧的。它的工作原理是在 bss 段结束后简单地向进程的虚拟内存映射添加更多内存。你brk传递一个值，它就成为进程的"中断"地址 - 分配的虚拟内存的末尾。

Malloc 可以构建在brk之上，方法是在每次需要更多内存时用新的、更高的值调用它，并维护一些内部数据结构来跟踪已释放的内容和仍在使用的内容。（在经典实现中没有免费将内存返回给系统。某些 malloc 实现的内部数据结构一定是一个堆，给 brk 段起了昵称："堆"。

另请参阅：brk（ ） 系统调用有什么作用？（它有图片！

程序直接调用brk真的很不寻常。（甚至是薄包装纸sbrk）。在正常程序中每次使用brk都是通过malloc 。请记住，虽然您将 C 库（包括 malloc）视为某种可选的附加功能，但我们有一个与 C 紧密耦合的操作系统，因此不使用 libc 进行内存管理等低级操作的程序确实非常奇怪。所以大多数时候，brk段（又名"堆"）中的所有内存都由malloc管理。但是，反之则不然，因为...

mmap，比brk更新（mmap来自90年代;brk来自70年代）提供了很多选择。如果要将文件映射到内存中，或分配多个不连续的内存块，而不仅仅是在原始数据块的末尾添加一些空间，请使用 mmap 。共享库加载程序使用 mmap 映射每个库的文本和数据。现代malloc实现将mmap用于大型请求，将brk用于小型请求。我们还有mremap，它将映射重新定位到新的虚拟地址，同时将其保留在同一物理地址上，从而使 realloc 能够避免昂贵的副本。

如果你在 Linux 上查看/proc/$PID/maps，你会看到一个标记为 [heap] 的内存区域。这就是BRK细分市场。每个进程只有一个。（我看过一些例子，其中maps文件显示了其中的 2 个，但它们是连续的并且具有相同的属性，因此实际上相当于单个区域。我不知道是什么原因导致双重上市。

考虑到所有这些背景，分配"额外堆"意味着什么？您可以使用 mmap 从系统请求一些内存，从而为您提供一个独立于 malloc 的区域。然后，您可以对该区域进行自己的类似malloc的管理，将其分成各种大小的块分发，并跟踪哪些部分未使用。但是您的新分配器不会是"堆"。这实际上没有任何意义，因为系统对堆一无所知。

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