1樓：Hades
前面說書裡面說過，我忙猜，在申請記憶體的時候時間上申請的是乙個資料結構，包含頭部和可以位址資訊，free的時候去資料結構裡找就行了。比如裡要100記憶體，可能實際申請了110的記憶體多的就用來存放一些和記憶體相關的資訊了別。
2樓：白潔
多方面的因素（也許包括歷史因素），不存在對錯。c++的allocator就是user在free的時候傳入size，而c++ allocator的使用者主要是container類的author。std::
allocator::deallocate - cppreference.com
malloc/free, new delete,new/delete直接面向終端使用者，使用者素質良莠不齊，由使用者提供free size的話使用者還需要花心思取存這個size，出bug的概率更大
一些實現中小size allocation的allocation size和實際size不同，比如33byte、35byte的usersize都對應48byte大小的實際可用size, 這種情況下根本不需要使用者給size，給的size也不是實際分配的size
小size allocation用pool的情況下系統自己明確知道size大小，使用者的size給了也不用
3樓：Cooder
OS有成熟的記憶體管理， 如果free 要使用者自己指定申請的大小， 就會帶來幾個問題
效率、體驗會很差勁
可信嗎？記憶體管理會信使用者傳入的值嗎
4樓：
考慮到記憶體對齊，節約系統呼叫等因素，malloc實際分配的記憶體並不總是等於你申請的記憶體，因此在呼叫free()函式中無法準確的給出你具體需要歸還多少記憶體。
當然你也可以不這麼實現，乙個符合直覺的思路是在malloc內部放乙個hash_table ,記錄每個分配出去指標的大小，雖然這種思路在處理記憶體碎片合併的時候可能相對更困難一點。
5樓：
看了所有回答，有乙個關鍵點似乎沒有被答到：malloc的返回值(在釋放之前)是唯一的。
申請記憶體的返回值是乙個指標，指向乙個記憶體位址，多次呼叫malloc不會得到相同的返回值(free前)，是唯一的。因此就只需要傳入申請到的記憶體位址即可正確free。
至於api將該記憶體區域的長度存放在什麼地方，就各有各的實現了，有就近放在前面的，也有統一放在某個全域性陣列裡。
6樓：康殼
這個問題我也問過自己，然後我研究了一下發現。malloc之後得到的指標它的前面有一段固定大小的資料，其中包含了這個指標管理的空間大小。因此你free的時候它只需要檢視你提供的指標前面的資訊，就知道釋放多少記憶體了。
7樓：麻瓜
因為申請的記憶體塊也是有元資訊的，比如在某個offset留乙個位元組記錄大小。如果大量申請小塊記憶體，這些元資訊暫用了大部分空間，利用率低，這就有了很多在malloc之上的allocator管理物件分配，提高記憶體利用率。
8樓：李大師
打個比方，你用紙做乙個箱子，剛好裝下四個籃球，你需要計算容積，長寬高，當你扔箱子，你拎著箱子就扔了，箱子本身已經有ID了，記憶體分塊，所以就不用高速它大小了。
9樓：氯乙烯
這個想法很好。因為長度你分配時候就已經被系統儲存起來了。你傳入時候根據指標就可以取到長度，最簡單辦法，做乙個hash表。儲存起來。釋放取出來釋放就好了。
10樓：望山
分配出去的記憶體塊大小是執行庫已知的，為了管理heap，執行庫需要儲存這個大小。為啥要程式設計師再提供一次呢？那才是奇怪的設計吧？
換個類似的問題，為什麼fopen需要傳入檔名而fclose不需要呢？如果題主這麼問，大家會不會覺得有點不對勁？
11樓：窗戶
從介面上思考這個問題，malloc你當然應該請求你希望向「系統」申請的長度，說白了就是在乙個管理大堆資源的銀行裡借一些資源，當然是需要資源的大小的，只是這個銀行比較慷慨，但再慷慨資源也有限，你得告訴銀行資源大小。銀行借了之後，只需要記錄你借錢的賬號即可。你去還資源的時候，銀行理論上是知道你當初申請了多少資源，於是你只要帶著賬號去就ok了。
12樓：
malloc是乙個標準，對應還有不同的實現，問題的核心在於為什麼標準可以這麼定，是否給不同的實現留有足夠的空間。
這裡可以舉乙個反例，在很多庫和框架中經常會出現名Context的引數，把所有可能需要的引數都塞在裡面。
而為什麼分配器不需要大小引數？
對於變長空間分配，常見的結構叫空閒列表，而空閒列表和使用列表（沒有這個詞，我生造的）是一體兩面的。分配器需要維護乙個鍊錶，每乙個節點包括起始位址和長度，這樣我們就知道哪些內存在使用，避免分配重疊的記憶體。
對於定長空間分配，每一塊記憶體是固定的大小，分配的時候只需要把分配的記憶體放進乙個合適的塊裡面。我們只需要根據位址定位到對應的塊就足夠（可以用位圖，鍊錶或者樹），而釋放是整塊釋放的，自然不需要長度。
13樓：啊哈
C語言標準就是這麼規定的：free無需手動指示大小。不是怕你不小心填錯，而是事實上你很難填對。
這是因為，雖然你告訴了malloc你要多少空間，但malloc真正分配了多少只有它自己知道。例如，你向malloc要了節，但某人寫的malloc分配的最小粒度是節，那麼你會得到乙個節的空間（雖然你一直以為它是節而不敢越雷池一步，這倒也沒什麼）。
所以，要是你填乙個錯誤值，還得讓它費心修正，還不如就讓它自己管理。
最常見的解決方案是，在malloc時，所分配的不僅是你請求的那點空間，還加了乙個資訊塊來記錄額外資訊，這個資訊塊位於你請求的空間前面。而malloc返回指標的指向的是你請求的空間，如果你想看看那個資訊塊的話，把malloc返回的指標往前走幾步就能看到了。
free所需的資訊可以直接在資訊塊中取。資訊塊和空間都會被釋放。
具體資訊塊有多大？它記錄的是位元組的多少？還是塊的數量？還記錄了啥？這都是依具體實現而定，並不統一。
顯然，以C語言的特點，這樣位置的資訊塊並不保險。如果你的指標越界寫入，破壞了其中的資訊，這樣錯誤會在free時候爆發。
還有，上面「在空間之前加資訊塊」的解決方案雖然是最常見的方案，但並不是所有C標準庫都會採用這個方案。只要能實現「free無需手動指示大小」這個要求，所有其他方案都可以。比如把資訊塊放在空間後面，或者遠離空間另乙個位置。
14樓：CagedBird
《c程式語言》（The C Programming Language）在8.7給出了乙個malloc與free的簡單實現，你可以看下大致思路。
15樓：printf鴻澤
至於為什麼要malloc要指定大小，乙個很簡單的原因，因為分配的時候需要在堆空間裡搜尋合適大小的空閒的塊，如果不指定空間的話可能不一定夠用，但每個塊不管是使用了的還是空閒的都會有乙個首部，記錄了塊使用的狀況和塊的大小，所以釋放的時候只要讀取塊的首部就知道大小了，再執行記憶體釋放演算法就可以了
16樓：IZAYOI
你使用 malloc 申請到的記憶體，得到的並不是你純粹想要的大小的記憶體空間，而是堆管理器幫你打包好的乙個 chunk。這個 chunk 就像乙個包裹，外面寫著包裹內容的相關資訊，其中就包含著包裹的大小資訊，而裡面的包裹內容就是你想要的記憶體。當你使用 free 想歸還這個包裹的時候，堆管理器看看包裹包裝上記錄的相關資訊，就知道包裹有多大了。
17樓：陸海綿
簡單來說，就是你申請記憶體的時候，作業系統把你申請的記憶體大小記下來了，等你釋放的時候，一查就知道當時給了你多少。
還有乙個問題，就是作業系統給你的記憶體大小跟你申請的可能不一樣，往往比你申請的要大一點，所以即使free的時候傳進引數，也是個沒用的數值，真實值還得查記錄。
至於作業系統怎麼記錄這塊記憶體的資訊，一般就是在你申請到的記憶體塊前面加個頭部資訊塊，free的時候直接就查你傳進去的位址的前面那塊，簡單高效，也埋下隱患，因為free不檢驗你傳進去位址是否是動態申請的。
18樓：Mathm
假如 free需要傳入大小，如果傳入的大小和malloc時的大小不一樣，小了會記憶體洩露，大了會破壞記憶體空間，既然free必須和malloc大小一樣，為啥還要把這個大小傳給free呢，free自己去取不好嗎！
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