在 Linux 环境下，C/C++ 的内存管理知识点涵盖了从底层系统调用到高级内存分配策略等多个方面。
一个 Linux 进程的虚拟内存结构主要包括以下区域：
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| 高地址（0xFFFFFFFF） |
| 内核空间 |
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| 栈区（stack） |
| 向低地址增长（局部变量等） |
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| 映射区（mmap） |
| 动态库、内存映射文件等 |
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| 堆区（heap） |
| malloc/free，向高地址增长 |
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| BSS段（未初始化数据） |
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| 数据段（已初始化数据） |
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| 代码段（text segment） |
| 函数代码，常量字符串等 |
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| 低地址（0x00000000） |
<stdlib.h>）函数名 功能 malloc(size)分配未初始化的内存 calloc(n, s)分配并初始化为0的内存 realloc(p, s)调整内存块大小 free(p)释放内存
malloc/calloc 返回 void*，需强转（在 C++ 中）。 free 不会将指针置为 nullptr，要手动设置。 realloc 失败会返回 NULL，原指针仍有效。 操作符 功能 new分配内存 + 调用构造函数 delete调用析构函数 + 释放内存 new[] / delete[]数组形式的分配和释放
new/new[] 必须配对 delete/delete[]。 不允许用 free() 释放 new 分配的内存。 brk() / sbrk()管理堆顶，底层用于实现 malloc。 不推荐直接使用，glibc 实现中也在逐步弃用。 mmap() / munmap()可映射文件或匿名内存（私有、共享内存等）。 分配大块内存或实现共享内存时优选。 mprotect() / mlock() / msync() 等基于 arena、bin、chunk 的复杂分配器。 多线程支持（per-thread arena）。 使用 brk 和 mmap 分配大块内存。 可通过 MALLOC_* 环境变量调试。 分配器 优点 jemalloc 多线程友好，内存碎片控制好 tcmalloc Google 出品，性能优异 mimalloc 微软开源，速度快，内存占用小 Hoard 高并发场景下效果良好
工具 功能 valgrind检查内存泄漏、越界、未初始化等 gdb调试内存状态、变量等 addr2line地址转源码行 strace跟踪内存相关系统调用 lsof查看打开的 mmap 映射文件 pmap查看进程的内存映射 smem查看内存使用分析（共享/私有） perf性能分析，包括缓存/内存带宽等
使用 posix_memalign() 或 aligned_alloc()（C11）。 对 SIMD / DMA 访问性能影响明显。 固定大小内存块复用，减少碎片与频繁分配。 常用于游戏、嵌入式、RTOS场景。 使用 mmap, splice, sendfile 等系统调用，减少内存复制。 多核服务器需注意 NUMA 亲和性，使用 numactl / libnuma。 常见问题：数组越界、指针悬挂、重复释放、忘记释放。 C++ 可重载 operator new/delete。 STL 容器支持 allocator 模板参数。 类型 功能 std::unique_ptr独占所有权，自动释放资源 std::shared_ptr引用计数共享所有权 std::weak_ptr非拥有引用，避免循环引用
避免手动 new/delete，推荐 make_unique / make_shared。 命令 功能说明 top/htop实时内存使用情况 free -m总内存、缓存、swap 等 cat /proc/meminfo系统内存详细信息 cat /proc/[pid]/maps进程内存映射 cat /proc/[pid]/smaps每个映射段的详细内存信息
熟悉 C/C++ 的基础分配函数、new/delete。 理解 Linux 虚拟内存结构。 学习 mmap 等系统级接口。 掌握 valgrind + gdb + perf 等工具调试方法。 深入内存池、分配器、NUMA 绑定、Zero-Copy 等高级优化。 