第一次阅读malloc.c源文件，从头向下看记录了一些比较感兴趣的内容。

__malloc_assert

没啥用，针对malloc断言的处理内容，在源码中比较靠前的位置。

static void
__malloc_assert (const char *assertion, const char *file, unsigned int line,
         const char *function)
{
  (void) __fxprintf (NULL, "%s%s%s:%u: %s%sAssertion `%s' failed.\n",
             __progname, __progname[0] ? ": " : "",
             file, line,
             function ? function : "", function ? ": " : "",
             assertion);
  fflush (stderr);
  abort ();
}

tcache

对于tcache有如下宏定义，

#if USE_TCACHE
/* We want 64 entries.  This is an arbitrary limit, which tunables can reduce.  */
// 我们想要 64 个条目。这是一个任意限制，可以通过可调参数（TCACHE_MAX_BINS）减少。
# define TCACHE_MAX_BINS        64
# define MAX_TCACHE_SIZE    tidx2usize (TCACHE_MAX_BINS-1)

/* Only used to pre-fill the tunables.  */
// 仅用于预填充可调参数。↑↑↑
# define tidx2usize(idx)    (((size_t) idx) * MALLOC_ALIGNMENT + MINSIZE - SIZE_SZ)

/* When "x" is from chunksize().  */
// 当 "x" 来自 chunksize() 。
# define csize2tidx(x) (((x) - MINSIZE + MALLOC_ALIGNMENT - 1) / MALLOC_ALIGNMENT)
/* When "x" is a user-provided size.  */
//  当 "x" 是用户提供的大小时。
# define usize2tidx(x) csize2tidx (request2size (x))

/* With rounding and alignment, the bins are...
   idx 0   bytes 0..24 (64-bit) or 0..12 (32-bit)
   idx 1   bytes 25..40 or 13..20
   idx 2   bytes 41..56 or 21..28
   etc.  */
// 举例

/* This is another arbitrary limit, which tunables can change.  Each
   tcache bin will hold at most this number of chunks.  */
// 这是另一个任意限制，可调参数可以更改。每个 tcache 桶最多将容纳此数量的块
# define TCACHE_FILL_COUNT 7

/* Maximum chunks in tcache bins for tunables.  This value must fit the range
   of tcache->counts[] entries, else they may overflow.  */
// 对于可调参数，tcache 桶中的最大块数。此值必须适合 tcache->counts[] 条目的范围，否则可能会溢出。(没太懂，可能是说tcache大小不能太大？UINT16_MAX应该是 65536)
# define MAX_TCACHE_COUNT UINT16_MAX
#endif

mallocinfo

此版本的 malloc 支持标准的 SVID/XPG mallinfo 例程，该例程返回一个包含使用属性和统计信息的结构。它应该在任何符合 SVID/XPG 的系统上工作，该系统有一个定义 struct mallinfo 的 /usr/include/malloc.h 文件。

/* SVID2/XPG mallinfo structure */

struct mallinfo
{
  int arena;    /* non-mmapped space allocated from system */
  int ordblks;  /* number of free chunks */
  int smblks;   /* number of fastbin blocks */
  int hblks;    /* number of mmapped regions */
  int hblkhd;   /* space in mmapped regions */
  int usmblks;  /* always 0, preserved for backwards compatibility */
  int fsmblks;  /* space available in freed fastbin blocks */
  int uordblks; /* total allocated space */
  int fordblks; /* total free space */
  int keepcost; /* top-most, releasable (via malloc_trim) space */
};
// 注释
// int arena; /* 从系统分配的非 mmapped 空间 /
// int ordblks; / 空闲块的数量 /
// int smblks; / 快速分配块的数量 /
// int hblks; / mmapped 区域的数量 /
// int hblkhd; / mmapped 区域的空间 /
// int usmblks; / 始终为 0，保留用于向后兼容 /
// int fsmblks; / 被释放的快速分配块可用的空间 /
// int uordblks; / 总分配空间 /
// int fordblks; / 总空闲空间 /
// int keepcost; / 最上层可释放的空间（通过 malloc_trim） */

所需的主要声明是通过 mallinfo() 返回（按值传递）的 mallinfo 结构。SVID/XPG malloinfo 结构包含一些在此版本的 malloc 中甚至没有意义的字段。这些字段则由 mallinfo() 填充其他可能感兴趣的数字。

__libc_malloc

__libc_malloc 是 GNU C 库（glibc）中的一个低级内存分配函数。它的主要功能是从堆中分配指定数量的内存。这个函数通常在库内部使用，并不建议用户直接调用。开发者一般使用标准的 malloc 函数，malloc 函数最终会调用 __libc_malloc 来进行实际的内存分配。

使用 __libc_malloc 的好处在于，glibc 可以更好地管理内存分配，处理内存碎片，并在后台优化性能。因此，虽然用户通常不会直接与 __libc_malloc 交互，但它在内存管理中起到了基础性的重要作用。

他在文件中的原型这样定义：

void*  __libc_malloc(size_t);
libc_hidden_proto (__libc_malloc)

值得一提的是libc_hidden_proto是一个宏，用于定义内部函数，使其在编译时是可用的，但不会暴露在公共接口中，从而防止他们被用户代码直接调用。通常来说，该宏的定义会涉及到条件编译，在使用gcc时可能会使用其特有的__attribute__((visibility("hidden")))来改变函数符号的可见性。

#ifdef __GNUC__  
#define libc_hidden_proto(name) name __attribute__((visibility("hidden")))  
#else  
#define libc_hidden_proto(name) name  
#endif

malloc(size_t n)

返回指向新分配的至少 n 字节的块的指针，如果没有可用空间则返回 null。此外，在失败时，errno 在 ANSI C 系统上被设置为 ENOMEM。

如果 n 为零，malloc 返回一个minmun_sized chunk（在大多数 32 位系统上，最小大小为 16 字节，在 64 位系统上为 24 或 32 字节。）在大多数系统上，size_t 是一种无符号类型，因此带有负参数的调用被解释为请求大量空间，这通常会失败。n 的最大支持值因系统而异，但在所有情况下都小于 size_t 的最大可表示值。

realloc(void* p, size_t n)

返回一个指向大小为 n 的块的指针，该块包含与块 p 相同的数据，直到 (n, p 的大小) 字节中的最小值，如果没有可用空间，则返回 null。返回的指针可能与 p 相同，也可能不同。该算法在可能的情况下优先扩展 p，否则采用等效的 malloc-copy-free 序列。如果 p 为 null，realloc 等同于 malloc。如果没有可用空间，realloc 返回 null，errno 被设置（如果在 ANSI 下），并且 p 不会被释放。如果 n 小于 p 当前持有的字节数，新的未使用空间将被截断并在可能的情况下被释放。除非设置了 #define REALLOC_ZERO_BYTES_FREES，否则使用零的大小参数的 realloc 将重新分配一个最小大小的块。通过 mmap 内部获得的大块将始终使用 malloc-copy-free 序列进行扩展，除非系统支持 MREMAP（目前仅限于 linux）。不支持旧的 UNIX realloc 约定，即允许将最后释放的块用作 realloc 的参数。

mallopt(int parameter_number, int parameter_value)

该函数可使用一些键值对设置一些参数，对malloc的策略有影响

M_MXFAST

该参数决定fastbins最大大小，针对该参数我有一点疑惑，因为我在malloc.c或者malloc.h见到的都是#define M_MXFAST 1，按道理来讲在该版本应该是64才对，我对此有疑问，那么该参数到底是在哪里进行设置的呢？

malloc_state

通过维护mstate对象，可以很好的管理内存分配。这里的mastate就是malloc_state结构体。里面主要维护以下信息，堆的基地址和大小、堆顶，free_chunk信息。

malloc_chunk

这里可以看到malloc_chunk的定义。

struct malloc_chunk {

  INTERNAL_SIZE_T      mchunk_prev_size;  /* Size of previous chunk (if free).  */
  INTERNAL_SIZE_T      mchunk_size;       /* Size in bytes, including overhead. */

  struct malloc_chunk* fd;         /* double links -- used only if free. */
  struct malloc_chunk* bk;

  /* Only used for large blocks: pointer to next larger size.  */
  struct malloc_chunk* fd_nextsize; /* double links -- used only if free. */
  struct malloc_chunk* bk_nextsize;
};

Size & Alignment

大小和对齐检查一直是绕不过的一个坎。

chunk & mem

用户指针和malloc头部的转换,可以看到其实就是加减2*SIZE_SZ

#define chunk2mem(p)   ((void*)((char*)(p) + 2*SIZE_SZ))
#define mem2chunk(mem) ((mchunkptr)((char*)(mem) - 2*SIZE_SZ))

MIN_CHUNK_SIZE

最小chunk块大小的计算方式，这里很有趣

/* The smallest possible chunk */
#define MIN_CHUNK_SIZE        (offsetof(struct malloc_chunk, fd_nextsize))

MINSIZE

这个MINSIZE计算的是最小块对齐之后的size大小，这里由于已经对齐了，所以看不出来作用。不过这里的对齐方式很值得深思，以后还很常用到。

#define MINSIZE  \
  (unsigned long)(((MIN_CHUNK_SIZE+MALLOC_ALIGN_MASK) & ~MALLOC_ALIGN_MASK)

举个例子，(0x20+0xf)*~0xf最终结果为对0x10对齐的0x20

好消息

好消息是我找到了malloc在3500行，坏消息是中间没做笔记

malloc 分配逻辑

下面我将介绍malloc函数分配相关的一些知识，旨在帮助新人更容易入门以及方便以后随时快速回忆相关知识

要点介绍

提前说明一下要点。当然这些要点可能在下面不会提及，但是他们都是我认为对于堆学习比较重要的知识点

bin chunk mem
fastbin smallbin largebin tcachebin unsortedbin
last_remainder top_chunk binmap
mallocinfo malloc_state chunk&mem Size&Alignment
_libc_malloc _int_malloc malloc

malloc分配流程

略，下次再写吧