一只菜鸟横空出世，码农世界闯一闯，每天进展多一丢丢。

brk()与sbrk()函数的学习与使用

brk()与sbrk()函数定义如下：

#include

int brk(boid *addr)；

addr:把内存末尾指针设置为addr.返回值：0表示成功，非0表示失败

void *sbrk(intptr_t increment);

increment:把内存的末尾指针移动increment个字节。返回值：上次调用sbrk/brk的内存末尾指针。

内容摘选转自：https://blog.csdn.net/tiankaiying/article/details/8499496

虚拟内存的分配.

栈:编译器自动生成代码维护

堆:地址是否映射,映射的空间是否被管理.

棧和堆这两个数据结构是系统管理的。

这个时候就要使用brk/sbrk函数了。这两个函数都是我们自己申请一块内存，这块内存不再由系统托管。完完全全是我们自己管理。也就是说我们自己要负责这一块内存的使用和释放，系统不再负责了。

1.brk/sbrk 内存映射函数 unix的函数

问题1 怎么知道空闲空间？

问题2 内核的内存分配方式？

每个进程可访问的虚拟内存空间为3G，但在程序编译时，不可能也没必要为程序分配这么大的空间，只分配并不大的数据段空间，程序中动态分配的空间就是从这 一块分配的。如果这块空间不够，malloc函数族(realloc，calloc等)就调用sbrk函数将数据段的下界移动，sbrk函数在内核的管理 下将虚拟地址空间映射到内存，供malloc函数使用。所以sbrk要分配新空间给进程。

内核数据结构mm_struct中的成员变量start_code和end_code是进程代码段的起始和终止地址,

start_data和 end_data是进程数据段的起始和终止地址，

start_stack是进程栈段起始地址，

start_brk是进程动态内存分配起始地址(堆的起始地址)，

还有一个 brk(堆的当前的终止地址)，就是动态内存分配当前的终止地址。

C语言的动态内存分配基本函数是malloc()，在Linux上的基本实现是通过内核的brk系统调用。brk()是一个非常简单的系统调用，

brk只是简单地改变mm_struct结构的成员变量brk的值。

分配释放内存:

int brk(void *end);//分配空间,释放空间 实际是改变end_ptr的值

移动访问的范围

end_ptr > sbrk(0)  //分配

end_ptr < sbrk(0) //释放

void *sbrk(int size);//只做空间分配，返回分配空间的首地址

size = 0 得到大块空闲空间的首地址指针. 但这个指针没有映射还不能用

> 0 分配指定空间，end_ptr移动到末尾，每次分配从end_ptr开始，返回这片空间的首地址指针,并且把end_ptr指针位置+size

< 0 释放空间  返回释放的空间的end_ptr的地址(这个地址已经不能用了)，并将空间指针回移。

应用:

1.使用sbrk分配空间

2.使用sbrk得到没有映射的空间的虚拟地址.

int *p = sbrk(0); //p这个指针还不能用，还没映射。

*p = 40;//给没有映射的空间赋值，段错误。

如果参数不是0,就帮你映射size的空间，以页为单位的分配。

3.使用brk分配空间

int* p = sbrk(0);  // int* p = sbrk(9);这里的效果一样，因为后面brk又把末尾指针往前移动了。

brk(p+1); //这里虽然只是加1个字节，但是映射了一个页4k。

int* q = sbrk(0);

//这时候返回的地址与p相差4个字节，按brk移动的字节数末尾，开始向高地址(未分配区)分配。brk指向的地方是标记为已经用的。

*p=40;

*(p+40)=60;//证明映射的不只1个字节，不会有段错误，但逻辑上不这么用

brk + 链表结构管理 ＝ malloc

malloc+初始化 ＝ new

4.使用brk释放空间

理解:

sbrk(int  size)

sbrk与brk后台系统维护一个指针.

指针默认是null.

调用sbrk,判定指针是否是0,是:得到大块空闲空间的首地址初始化指针.

同时把指针+size

否:返回指针,并且把指针位置+size

应用案例:

写一个程序查找1-10000之间所有的素数.

并且存放到缓冲,然后打印.

缓冲的实现使用sbrk/brk

流程:

循环

判定是否素数(isPrimer)

是,分配空间存放

不是,继续下步.

#include

#include

int isPrimer(int a)

{

int i;

for(i=2;i

{

if(a%i==0)

{

return 1;

}

}

return 0;

}

main()

{

int i=2;

int b;

int *r;

int *p;

p=sbrk(0);

r=p;

for(;i<100;i++)

{

b=isPrimer(i);

if(b==0)

{

brk(r+1); //末尾指针end_ptr=(r+1); 所以r被映射了。

*r=i;

r=sbrk(0);

}

}

i=0;     r=p;

while(r!=sbrk(0))

{

printf("%d\n",*r);

r++;

}

brk(p);//free

}

原文：https://www.cnblogs.com/1996-1-0-3-0/p/9267826.html