C 现代虚拟机如何处理内存分配？

我正在用C编写一个简单的堆栈机器，主要是为了学习。在使用

malloc/free

进行内存操作后，我认为从现代虚拟机中读取一些特定于内存分配的代码是个好主意

我下载了Lua源代码并开始阅读。过了一段时间，我意识到涉及到很多宏的东西，我找不到真正内存分配的代码（即

malloc

call）

它只打印一些名称中有

malloc

word的Lua宏。luavm（和编程语言）根本不使用

malloc

这就引出了一个问题：现代虚拟机如何处理内存分配？Lua如何从堆中分配内存？除了

malloc

，还有其他分配方法吗？其他方法的优缺点是什么

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我还想知道安全使用分配内存的最佳实践、设计模式等。我在Lua的源代码中看到，在分配内存之前有很多间接操作。我从哪里可以了解到这方面的知识？

Lua最明确地使用了

malloc

，形式为

realloc

（也可以传递自定义分配器），但是，由于Lua使用了类似99%基于VM的语言的GC，它使用宏自动将GC头块添加到分配中

你会发现Lua的内存都是由

lmem.c

和

lmem.h

中的

LuaM\ucode>例程处理的，它们都使用VM的全局状态来存储分配器，分配器最初设置为
l_alloc
（从
lauxlib.c
），但可以通过
Lua\u setallocf
进行更改

最近，LuaJIT增加了分配下沉功能，并计划开发一些非常酷的内存特性，您可以在本文中阅读这些特性。本文介绍了许多围绕VM/JIT内存分配、转储、聚合和垃圾收集的策略和设计

正如您所看到的，内存分配和下沉策略与GC（如果有的话）有着非常密切的联系

就各种内存分配器的优缺点而言，使用标准的
malloc
使用起来很简单，但代价是对齐的速度和浪费以及每个分配上标记的各种额外块

转向更高级的arena、pool、slab和block分配器，我们可以大大加快速度（特别是对于固定大小的内部VM分配），并避免使用更通用的分配器（如
malloc
）时可能出现的大量碎片和开销，但这些分配器当然更复杂，如果从零开始（在像VM这样的更大系统中，这只是在问问题），就必须对它们进行调试，这与久经考验的CRT
malloc
实现类似。
Lua核心不使用
malloc
和friends。它依赖于用户提供的内存分配函数，该函数具有类似于
realloc
的语义（但在处理
NULL
指针和大小为0时更精确）。看

辅助Lua库提供了一个方便的
luaL\u newstate
函数，该函数使用基于标准
realloc
和
free
的内存分配函数，通过核心
Lua\u newstate
函数创建Lua状态。其他客户端可以使用任何适合其应用程序的内存分配。
谢谢，你能用
malloc
告诉我它在哪里吗，因为正如我所说，我找不到它。我正计划追踪malloc中的代码，以便更好地理解内部结构。@sinan：让我快速挖掘出来谢谢，但是
realloc
不需要调用
malloc
或
calloc
？因此应该有一些
malloc
或
calloc
调用。是的，但是LUA源代码不包含realloc源代码，因为realloc是一个标准函数，并且是C运行时的一部分。要查看realloc源代码，如果我没有错的话，您必须下载glibc的源代码。@sinan没有，您可以使用
realloc（3）
，而不必使用
malloc（3）
。从主页上看：如果ptr为NULL，realloc（）与对malloc（）的大小字节调用相同。您对哪种VM感兴趣？你知道，有些虚拟机可以虚拟化整个计算机。你也在问这些问题吗？@AlexeyFrunze，不，我只是对用于编程语言的VM感兴趣。好吧，这个标题看起来很混乱。这是真的应该迁移到的少数问题之一吗？@finnw错误地迁移到程序员的问题很常见吗。se？
find . -exec grep -i "malloc" '{}' \; -print