这是一个叫malloc的家伙，一直勤勤恳恳帮你为所欲为的玩转系统内存。可是长路漫漫，唯malloc作伴，我却不懂它。走近malloc，多了解一下总没错。

可能对我们来讲，malloc就是void* malloc (size_t len)，调用就是了，实际glic源码太太太大了，如下：

 

今天就了解三个感兴趣的问题：

第一个灯下黑的问题：

1、memset申请到的内存是连续的吗？

        不一定是连续的。malloc出来的空间，只是在虚拟内存中是连续的。而从实际的物理空间到虚拟内存空间还有一个映射的关系。这个映射是由操作系统来控制的，一般情况下，从虚拟地址无法反查到物理地址。对于连续的虚拟地址空间，也就无法得知是否物理连续。但由于映射的不确定性，当申请一段内存空间，尤其是比较大的内存长度情况下，物理地址不连续的可能性还是相当大的。

2、malloc和calloc的区别

void* calloc (size_t n, size_t len);

void* malloc (size_t len)

        显然从函数接口可以看出malloc和calloc的参数个数是不同，其中malloc中的len为程序所需的总的大小，calloc中的两个参数分别代表所要申请元素的个数以及单个元素的大小。即n*len为申请的总的大小。

        除了参数上区别，两者的处理机制也是不同的，malloc不会对当前申请出来的内存进行初始化操作，即动态分配完内存后里面的数据是随机数，所以我们在调试程序时，单步或者断点到刚分配的内存这里是一串霍金都看不懂的东西。而calloc不同，不仅会分配内存，还会在分配内存后进行初始化为0的操作。也正是因为多了这个初始化的操作，calloc的效率不如malloc，这也就顺带解答了另外一个疑惑，就是为什么工程中用的malloc较多，而不是calloc，因为很多时候的malloc内存并不需要初始化这一步，如果需要加一个memset也就解决了。

返回值上也是有区别的，malloc的返回值是一个对象，而calloc的返回是一个数组。

3、malloc和memset的效率谁更高？

先说OS内存分配过程，如下：

用户态程序使用malloc接口，分配虚拟地址。

用户程序访问该虚拟地址，比如memset。

硬件（MMU）需要将虚拟地址转换为物理地址。

硬件读取页表。

硬件发现相应的页表项不存在，硬件自动触发缺页异常。

硬件自动跳转到page fault的处理程序(内核实现注册好)

内核中的page fault处理程序执行，在其中分配物理内存，然后修改页表(创建页表项)

异常处理完毕，返回程序用户态，继续执行memset相应的操作。

至此，虚拟内存和物理内存都分配完成，并完成映射。另一个角度看，如果malloc分配内存后，一直不使用，那就一直不会分配物理内存，这种内存分配策略叫延迟分配

这是memset：

void * memset (void * p,int c,size_t n);

从指针的头部p开始，为每个字节赋值c，操作的长度为n，memset是以字节为单位进行赋值的，所赋值的范围是0x00～0xFF。

测试memset和malloc的执行效率：

1. 分配1万个100字节block，1ms。
2. 分配1万个100字节block + memest 1ms
3. 分配1万个500字节block，3ms
4. 分配1万个500字节block + memest，3ms
5. 分配100万个500字节block， 322ms
6. 分配100万个500字节block + memset， 333ms

由此可见，在分配的字节块变大且变多的时候，memset是耗时的，但是比malloc效率高。