在应用程序中替换Linux中Glibc的malloc的四种方法
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了在应用程序中替换Linux中Glibc的malloc的四种方法，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含2986字，纯文字阅读大概需要5分钟。
内容图文
打算优化系统的内存分配，接管glibc提供的内存管理，但是整个工程的代码量很大，使用malloc、realloc、calloc和free的地方到处都是，如果自己写好的接口需要重命名所有的调用，先不说工作量，部分没有权限查看代码的.a文件就搞不定了。所以需要替换掉系统的malloc，保证原有调用的名称不变。经过尝试，共有四种方法可以替换，各有优缺点吧。
方案1 使用环境变量LD_PRELOAD
环境变量LD_PRELOAD指定程序运行时优先加载的动态连接库，这个动态链接库中的符号优先级是最高的。标准C的各种函数都是存放在libc.so.6的文件中，在程序运行时自动链接。使用LD_PRELOAD后，自己编写的malloc的加载顺序高于glibc中的malloc，这样就实现了替换。用法：
[littlefang]$ LD_PRELOAD=" ./mymalloc.so"
这是最实用的替换方法，动态链接库加载过程中提供了初始化函数，可以轻易的获得系统malloc的句柄，再将它做进一步的管理，Hoard（参见深入Linux的内存管理，关于PTMalloc3、Hoard和TCMalloc）的就是这样实现的。
方案2 malloc调试变量
__malloc_hook是一组glibc提供的malloc调试变量中的一个，这组变量包括：
- void *(*__malloc_hook)(size_t size, const void *caller);
- void *(*__realloc_hook)(void *ptr, size_t size, const void *caller);
- void *(*__memalign_hook)(size_t alignment, size_t size, const void *caller);
- void (*__free_hook)(void *ptr, const void *caller);
- void (*__malloc_initialize_hook)(void);
- void (*__after_morecore_hook)(void);
只要你在程序中写上”__malloc_hook = my_malloc_hook;”，之后的malloc调用都会使用my_malloc_hook函数，方便易行。但是这组调试变量不是线程安全的，当你想用系统malloc的时候不得不把他们改回来，多线程调用就得上锁了。因此方案2不很适用于系统内存优化，勉强用来简单管理线程内存使用。
详细用法请猛击这里
方案3 编译自己的libmalloc.a
关于重载glibc的malloc库，ChinaUnix上有这样的讨论：
如果我用cc -o myprog myprog.c -lmylib， 而不想修改缺省的ld的命令行参数或者linker脚本，不知可不可以？
这个方法确实比较理想，只需要make一次就OK了，不用更改环境变量，省得担心后台运行的问题。后面有人回复让楼主试试，不知道楼主试了没有，我试了一下。
若要把系统内存管理起来，首先还是要向操作系统申请内存，这个问题对于LD_PRELOAD方案很简单，链接库加载时就可以把glibc中的malloc加载进来，以后直接调用就可以了，如：
real_malloc = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
但是你如果使用自己编译的malloc库，在你调用dlsym这个函数时，dlsym会调用dlerror，dlerror会调用calloc，calloc要调用malloc，而你的malloc正在初始化等待dlsym返回中，于是死循环了。有人说，在调用没有初始化完毕的malloc时，返回NULL，我试了dlsym不认账，加载可耻的失败了。在满世界的寻找dlsym的替代品未果后，我把目光瞄住了tcmalloc（参见深入Linux的内存管理，关于PTMalloc3、Hoard和TCMalloc）。Tcmalloc使用时需要在链接时加上-ltcmalloc即可，它代码里也没使用dlsym，大略了看了下它的代码，它使用mmap从系统获取的内存。
void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags, int fildes, off_t off);
这种方法从页面级就要对系统内存进行管理，Glibc中的malloc就是使用mmap和brk两个函数从程序堆中获得内存的。无疑，这比起用malloc分配的内存复杂了很多。
方案4 链接过程控制
ld中有一个选项 –wrap，当查找某个符号时，它优先先解析__wrap_symbol, 解析不到才去解析symbol。例如：
- void *__wrap_malloc (size_t c)
- {
- printf ("malloc called with %zu/n", c);
- return __real_malloc (c);
- }
当其它文件与你实现__wrap_malloc函数的文件链接时使用--wrap malloc ，则所有到malloc的调用都是会链接到__wrap_malloc上。只有调用__reall_malloc时才会调用真正的malloc。
- #include <stdio.h>
- #include <stdlib.h>
- void *__real_malloc(size_t);
- void *__wrap_malloc(size_t c)
- {
- printf("My MALLOC called: %d/n", c);
- return __real_malloc(c);
- }
- int main (int argc, char *argv[])
- {
- void *ptr = malloc(12);
- return 0;
- }
编译
[littlefang]$ gcc wrap.c -o wrap -Wl,-wrap,malloc
运行
[littlefang]$ ./wrap
My MALLOC called: 12
Gcc或g++编译使用 –Wl选项，以指定链接器参数，比如同时替换malloc,free，realloc就要用
gcc wrap.c -o wrap -Wl,-wrap,malloc -Wl,-wrap,free -Wl,-wrap,realloc。
特别需要注意的是，如果你的__wrap_malloc是用C++实现的，千万不要忘记加上extern “C”做修饰，不然会出现"undefine reference to __wrap_malloc"。
http://blog.csdn.net/littlefang/article/details/6052563
原文：https://www.cnblogs.com/axjlxy/p/15218095.html
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的在应用程序中替换Linux中Glibc的malloc的四种方法全部内容，希望文章能够帮你解决在应用程序中替换Linux中Glibc的malloc的四种方法所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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