答:brk是系统调用,主要工作是实现虚拟内存到内存的映射,可以让进程的堆指针增长一定的大小,逻辑上消耗掉一块虚拟地址空间,malloc向OS获取的内存大小比较小时,将直接通过brk调用获取虚拟地址。
mmap是系统调用,也是实现虚拟内存到内存的映射,可以让进程的虚拟地址区间切分出一块指定大小的虚拟地址空间vma_struct,一个进程的所有动态库文件.so的加载,都需要通过mmap系统调用映射指定大小的虚拟地址区间,被mmap映射返回的虚拟地址,逻辑上被消耗了,直到用户进程调用unmap,会回收回来。malloc向系统获取比较大的内存时,会通过mmap直接映射一块虚拟地址区间。
malloc是C语言标准库中的函数,主要用于申请动态内存的分配,其原理是当堆内存不够时,通过brk/mmap等系统调用向内核申请进程的虚拟地址区间,如果堆内部的内存能满足malloc调用,则直接从堆里获取地址块返回。
new是C++内置操作符,用于申请动态内存的分配,并同时进行初始化操作。其实现会调用malloc,对于基本类型变量,它只是增加了一个cookie结构, 比如需要new的对象大小是 object_size, 则事实上调用 malloc 的参数是 object_size + cookie, 这个cookie 结构存放的信息包括对象大小,对象前后会包含两个用于检测内存溢出的变量,所有new申请的cookie块会链接成双向链表。
对于自定义类型,new会先申请上述的大小空间,然后调用自定义类型的构造函数,对object所在空间进行构造。