1. Linux内存分配
一个进程的地址空间中，包含了静态内存、以及动态内存(常说的堆栈)，栈的动态分配和释放由编译器完成，对于堆上内存，Linux 提供了 brk、sbrk、mmap、munmap 等系统调用来进行内存分配和释放，但是这些函数的直接使用会带来不小的理解门槛和使用复杂性，如 brk 需要指定堆的上界地址，容易出现内存错误；mmap 直接申请 pagesize 为单位的内存，对于小于此内存的分配会造成极大的内存浪费。因此需要有内存分配器来辅助管理堆的动态申请和释放。
内存碎片
虽然内存分配器在一定程度上保证了内存的利用率，但是不可避免地会出现内存碎片，包括了内存页内碎片和内存页间碎片，碎片的产生会导致部分内存不可用，内存碎片的大小也是评估一个内存分配器好坏的重要指标。
2. 常见的内存分配管理算法
堆上内存以链式形式存在，最简单的动态内存分配算法有：
First fit：寻找找第一个满足请求 size 的内存块做分配
Next fit：从当前分配的地址开始，寻找下一个满足请求 size 的空闲块
best fist：对空闲块进行排序，然后找第一个满足要求的空闲块
另外还有 Buddy 算法和 Slab 算法，也是 jemalloc 中用到的核心算法：
Buddy allocation
Buddy 算法，一般 2 的 n 次幂大小来管理内存，当申请的内存 size 较小，且当前空闲内存块均大于 size 的两倍，那么会将较大的块分裂，直到分裂出大于size，并小于 size * 2的块为止；当内存 size 较大时则相反，会将空闲块不断合并。
Buddy 算法没有块间内存碎片，但是块内内存碎片较大，可以看到当申请 2KB+1B 的 size 时，需要用 4KB 的内存块，内存碎片最坏情况可达 50%。
Slab allocation
调用 Linux 系统调用进行内存的分配和释放会让程序陷入内核态，带来不小的性能开销，slab 算法应运而生。每个 slab 都是一块连续内存，并将其划分成大小相同的 slots，用 bitmap 来记录这些 slots 的空闲情况，内存分配时，返回一个 bitmap 中记录的空闲块，释放时，将其记录忙碌即可，而 slab size 和 slot size 是内存碎片大小的关键。
3. Jemalloc 主要有以下几个特点
JeMalloc 是一款内存分配器，与其它内存分配器相比，它最大的优势在于多线程情况下的高性能以及内存碎片的减少。
高效地分配和释放内存，可以有效提升程序的运行速度，并且节省 CPU 资源
尽量少的内存碎片，一个长稳运行地程序如果不控制内存碎片的产生，那么可以预见地这个程序会在某一时刻崩溃，限制了程序的运行生命周期
支持堆的 profiling，可以有效地用来分析内存问题
支持多样化的参数，可以针对自身地程序特点来定制运行时 Jemalloc 各个模块大小，以获得最优的性能和资源占用比
4. 使用
#cd jemalloc #./autogen.sh #make -j 6 #make install
官方使用教程 jemalloc wiki
1).查找内存损坏错误
从jemalloc 5.0开始，已删除与valgrind的集成。如果jemalloc是用--enable-debug指定配置的，则将编译各种断言以检测双精度释放，未对齐的指针等。这些检查对于正确运行应用程序不是必需的，但在开发过程中可能会有所帮助。禁用线程缓存（MALLOC_CONF=tcache:false）往往会使jemalloc的内部断言在捕获应用程序错误（尤其是两次释放）时更加有效。
如果jemalloc是使用--enable-fill指定的配置的，则可以使用MALLOC_CONF=junk:true在环境中进行设置，以告知malloc()用0xa5字节填充对象，并用free()释放内存。
2).基本分配器统计
默认情况下，jemalloc使用线程本地存储进行对象缓存。对于前面使用的ex_stats_print.c示例代码，运行MALLOC_CONF=stats_print:true ./ex_stats_print.out就能知道jemalloc在内部实际响应应用程序的内存分配活动在做什么，以改进分配器。
3). 使用mallctl*()自我检查
对于以下ex_mallctl.c示例代码：
#include <stdlib.h> #include <jemalloc/jemalloc.h> void do_something(size_t i) { // Leak some memory. malloc(i * 100); } int main(int argc, char **argv) { for (size_t i = 0; i < 1000; i++) { do_something(i); } // Dump allocator statistics to stderr. malloc_stats_print(NULL, NULL, NULL); return 0; }
4)/ 泄漏检查
jemalloc的堆配置文件可以帮助检测应用程序中是否发现内存泄漏。jemalloc的堆配置文件输出文件是gperftools创建的文件的功能超集，关于gperftools堆配置文件的使用在：https://github.com/gperftools/gperftools/，这里不做安装和使用说明。
使用如下命令来查看程序退出时分配了什么内存：
MALLOC_CONF=prof_leak:true,lg_prof_sample:0,prof_final:true LD_PRELOAD=/root/Download/jemalloc/lib/libjemalloc.so.2 w
要生成发生泄漏的调用图的PDF，请运行:
jeprof --show_bytes --pdf `which w` jeprof.19678.0.f.heap > w.pdf
5)堆分析
除了以上能在出口进行泄漏检查外，jemalloc还能转储配置文件。转储到指定的文件名，MALLOC_CONF中将prof设置为true：
export MALLOC_CONF="prof:true,prof_prefix:jeprof.out"
对于以下prof.c示例代码，编译运行之后便能看到结果：
#include <stdio.h> #include <jemalloc/jemalloc.h> int main() { const char *fileName = "heap_info.out"; mallctl("prof.dump", NULL, NULL, &fileName, sizeof(const char *)); return 0; }
参考资料：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/48957114
https://blog.csdn.net/qq_36287943/article/details/105491301/