堆管理器原理

获取堆空间的两种方式

1. 主线程可以用brk，也可以用mmap
2. 子线程只能用mmap
3. 主线程如果申请的区域过大的话，会直接用mmap在mmap段拿到一段大的空间，如果申请的比较小的话，就直接用brk在data段上面扩展一段空间就可以了。

三个关键词

arena

每个线程都会分配一个arena

chunk

用户申请内存的单位，也是堆管理器管理内存的基本单位，malloc()返回的指针指向一个chunk的数据区域。

malloc申请的一片内存区域就称为chunk

malloc chunk

free chunk

#include <stdio.h>
int main(){
    int *ptr = malloc(0x40);
    free(ptr);
}

指针被free掉之后堆管理器并不会将内存上的数据真的擦除，而只是将此malloc chunk标记为free chunk，这也会造成内存泄露漏洞。

small bin free chunk 和 unsorted bin chunk

large binfree chunk

P标志位：0为free chunk，1为malloc chunk

fast bin free chunk的P信息位会一直为1，是为了避免被其他的free chunk合并

• 最小的chunk被free掉之后会优先放到fast bin中。

• chunk是8B对齐，页是4KB对齐

• x64下最小的chunk大小是0x20，x86下最小的chunk大小是0x10

top chunk

管理堆管理器分配的剩余空间的大小，即堆管理器向操作系统申请的空间未被使用过的内存，即arena-mallocted chunk - free chunk的内存。

last remainder chunk

一块free chunk被分配后剩余的碎片空间。之后会被放入为unsorted bin中。

bin(垃圾桶/回收站)

unsorted bin

顾名思义，未分类的回收站

• 管理刚刚释放还未分类的chunk
• 可以视为空闲chunk回归其所属bin之前的缓冲区

small bin

large bin

fast bin

tcache bin

super fast bin:它比fast bin还要快。