虚拟内存分配
创始人
2024-02-18 23:54:10
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开发 Android 应用时，并不需要我们自己去分配内存，直接 new 一个对象，声明一个变量或者常量即可，也不需要我们自己去做释放，但所有的数据都需要内存，这些都是虚拟机帮我们做。虚拟机分配申请内存主要使用的是 malloc() 函数，它是 C 语言库的一个标准函数。

void *malloc(size_t size)

malloc 函数是一个 C 语言库的函数，所以它分配内存最终还是得调用 Linux 系统提供的函数，让 Linux 内核去帮我们申请一块内存。内核会调用 mmap() 函数，在堆中分配我们想要的内存空间大小。 mmap() 函数是 Linux 系统一个很重要的函数，我们需要深刻认识它。

void *mmap(void *addr,size_t length,int prot,int flags,int fd, off_t offset);
  • 参数 addr 指向欲映射的内存起始地址，通常设为 NULL，代表让系统自动选定地址，映射成功后返回该地址；
  • 参数 length 表示将文件中多大的部分映射到内存； 参数 prot 指定映射区域的读写权限；
  • 参数 flags 指定映射时的特性，如是否允许其他进程映射这段内存；
  • 参数 fd 指定映射内存的文件描述符；
  • 参数 offset 指定映射位置的偏移量，一般为 0。

mmap 函数有 2 种用法：

1.映射磁盘文件到用户空间中；
2.匿名映射，不映射磁盘文件，而是向映射区申请一块内存，此时的 fd 入参传 -1。

第 1 种用法可以让我们读文件的效率更高（比如 Android 读取 dex 文件就是通过 mmap 来提高读取速度），也可以用来实现数据跨进程传输（比如 Android 共享内存机制、Binder 通信都是通过 mmap 来实现的）。malloc() 函数使用了 mmap 函数的第 2 种用法，即在 Heap 区域中申请一块内存。

需要注意的，这里申请的内存都是虚拟内存，并且这个时候并不会分配真正的物理内存，只有当我们真正要往这块虚拟内存区域写入数据时，操作系统检查到对应的虚拟内存没有映射到物理内存，便会发生缺页中断，然后分配一块同样大小的物理内存，并建立映射关系。这是一种懒加载技术，也是内存优化的方案之一。

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