一. malloc

我们使用malloc时，函数真正调用的是__libc_malloc函数，该函数只是用来简单封装_int_malloc函数。注意：用户申请的字节一旦进入申请内存函数中就变成了无符号整数。

__libc_malloc

// wapper for int_malloc
void *__libc_malloc(size_t bytes) {
    mstate ar_ptr;
    void * victim;

首先检查是否有内存分配钩子，如果有，调用钩子并返回。

    void *(*hook)(size_t, const void *) = atomic_forced_read(__malloc_hook);
    if (__builtin_expect(hook != NULL, 0))
        return (*hook)(bytes, RETURN_ADDRESS(0));

寻找一个arena来试图分配内存。

    arena_get(ar_ptr, bytes);

调用_int_malloc函数去申请对应的内存。

    victim = _int_malloc(ar_ptr, bytes);

如果分配内存失败，ptmalloc会尝试再去寻找一个可用的arena，并分配内存。

    /* Retry with another arena only if we were able to find a usable arena
       before.  */
    if (!victim && ar_ptr != NULL) {
        LIBC_PROBE(memory_malloc_retry, 1, bytes);
        ar_ptr = arena_get_retry(ar_ptr, bytes);
        victim = _int_malloc(ar_ptr, bytes);
    }

如果申请到了arena，在退出前需要解锁。

    if (ar_ptr != NULL) __libc_lock_unlock(ar_ptr->mutex);

判断目前的状态是否满足以下条件
1.没有申请到内存 2.是mmap的内存 3.申请到的内存必须在其所分配的arena中

    assert(!victim || chunk_is_mmapped(mem2chunk(victim)) ||
           ar_ptr == arena_for_chunk(mem2chunk(victim)));

返回内存。
    return victim;
}

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此后省去源码分析...太繁琐，可以去wiki中查看
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_int_malloc

根据size

fastbin range：从fast bin中查找是否有合适的chunk
small bin range：先从small bin查找（small bin按照size排好，查找更快），再从unsorted bin查找
large bin range
- 合并所有fastbin查找unsorted bin
- 从large bin 中查找满足条件且最小的chunk，有则切分，剩余的放入unsorted bin //这是ptmalloc机制，他在分配large chunk时会先对堆中的碎片chunk进行合并，以便减少堆中的碎片
最后从top chunk切割
当topchunk也无法满足时，堆分配器进行mmap内存块申请