Windows平台下主要的内存管理途径:
new / delete
malloc / free
CoTaskMemAlloc / CoTaskMemFree
IMalloc::alloc / IMalloc/free
GlobalAlloc / GlobalFree
LocalAlloc / LocalFree
HeapAlloc / HeapFree
VirtualAlloc / VirtualFree
VirtualAlloc以页面为单位(4K)进行分配,是操纵虚拟内存的底层函数。
HeapAlloc在指定堆上分配内存。
Windows为每个进程设置了一个缺省堆,应用程序也可以用HeapCreate创建更多的堆。
GlobalAlloc和LocalAlloc原本为16位环境下的API,Win32为了保持兼容性而保留了这两个函数,但在Win32下已不存在全局堆(所有的堆都是进程私有),所以 GlobalAlloc 和 LocalAlloc 在Win32下意义完全相同,它们都在进程缺省堆中进行内存分配。需注意的是,在Win32下,GlobalAlloc的字面意思已失效,它并不能在进程间共享数据。微软强调,GlobalAlloc/LocalAlloc 比 HeapAlloc 要慢,已不再推荐使用,但由于GlobalAlloc/LocalAlloc 具有简单的使用接口,所以即使在微软所提供的源码中,它们仍被大量使用。
malloc是CRT函数,实现方式取决于具体的CRT版本。VC++的malloc系对 HeapAlloc 作简单的包装,而Borland C++则选择自己实现malloc。在应用程序启动时,CRT创建自己的私有堆,驻留在Win32堆的顶部。
C++中的new先调用 operator new,再调用构造函数生成类对象。而 operator new 在缺省情况下调用 malloc 进行内存分配。应用程序可以重载 operator new,选择其他的内存分配方式。
CoTaskMemAlloc用于COM对象,它在进程的缺省堆中分配内存。
IMalloc接口是对 CoTaskMemAlloc/CoTaskMemFree 的再次封装。
调用关系:
msvcrt.malloc => kernel32.HeapAlloc(ntdll.RtlAllocateHeap)
kernel32.LocalAlloc => ntdll.RtlAllocateHeap
kernel32.GlobleAlloc => ntdll.RtlAllocateHeap
kernel32.HeapAlloc == ntdll.RtlAllocateHeap (映射)
kernel32.VirtualAlloc => kernel32.VirtualAllocEx
kernel32.VirtualAllocEx => ntdll.NtAllocateVirtualMemory
ntdll.RtlAllocateHeap => ntdll.NtAllocateVirtualMemory
ntdll.NtAllocateVirtualMemory => ntdll.KiFastSystemCall
ntdll.KiFastSystemCall => sysenter指令 (0F34)
即:
new -> malloc -> HeapAlloc -> VirtualAlloc -> 驱动程序的_PageAlloc