1、内存概念

 1.4 访问内存流程

访问内存流程可以通俗理解：

CPU发布指令后可以通过寄存器或者自身去访问内存，首先访问Cache高速缓冲存储器查找数据，里面放着CPU经常用的数据和程序。如果没有找到相关数据，则访问RAM随机存储器，里面存放着计算机临时使用的数据，最后再返回CPU。

2、内存管理

2.1 malloc与free

与内存相关的最常用的是malloc申请内存空间函数与free释放内存空间函数，那么对于内存而言，这两个函数是如何具体执行的呢？先简单介绍一下这两个函数：

malloc：

malloc 分配指定大小的内存空间，返回一个指向该空间的指针。大小以字节为单位。返回 void* 指针，需要强制类型转换后才能引用其中的值。

int* ptr; 
ptr = (int*)malloc(sizeof(int)); /* 进行强制类型转换 */ 
free(ptr);

free：

free 释放一个由 malloc 所分配的内存空间。ptr 指向一个要释放内存的内存块，该指针应当是之前调用的 malloc 的返回值。

2.2 malloc与free具体执行

malloc是动态分配内存，动态分配的内存是在堆中，堆从低地址向高地址增长：

malloc 使用空闲链表组织堆中的空闲区块。每个空闲区块都有一个相同的首部，称为“内存控制块”（类似于进程管理块），记录了空闲区块的信息，比如指向下一个分配块的指针、当前分配块的长度、或者当前区块是否已经被分配出去。这个首部对于程序是不可见的，malloc 返回的是紧跟在首部后面的地址，即可用空间的起始地址。

malloc 分配时会搜索空闲链表，根据匹配原则，找到一个大于等于所需空间的空闲区块，然后将其分配出去，返回这部分空间的指针。注意，返回的指针是从可用空间开始的，而不是从首部开始

 free 会将区块重新插入到空闲链表中。free 只接受一个指针，却可以释放恰当大小的内存，这是因为在分配的区域的首部保存了该区域的大小。