Linux 提供了两种堆空间分配的方式，一个是 brk() 系统调用，另一个是 mmap() 系统调用。可以使用 man brk、man mmap 查看。
brk
brk() 的声明如下：
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| #include <unistd.h>
int brk(void *addr);
void *sbrk(intptr_t increment);
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参数 *addr 是进程数据段的结束地址，brk() 通过改变该地址来改变数据段的大小，当结束地址向高地址移动，进程内存空间增大，当结束地址向低地址移动，进程内存空间减小。brk()调用成功时返回 0，失败时返回 -1。 sbrk() 与 brk() 类似，但是参数 increment 表示增量，即增加或减少的空间大小，调用成功时返回增加或减小前数据段的结束地址，失败时返回 -1。
在上图中我们看到 brk 指示堆结束地址，start_brk 指示堆开始地址。BSS segment 和 heap 之间有一段 Random brk offset，这是由于 ASLR 的作用，如果关闭了 ASLR，则 Random brk offset 为 0，堆结束地址和数据段开始地址重合。
例子：
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| #include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void main() {
void *curr_brk, *tmp_brk, *pre_brk;
printf("当前进程 PID：%d\n", getpid());
tmp_brk = curr_brk = sbrk(0);
printf("初始化后的结束地址：%p\n", curr_brk);
getchar();
brk(curr_brk+4096);
curr_brk = sbrk(0);
printf("brk 之后的结束地址：%p\n", curr_brk);
getchar();
pre_brk = sbrk(4096);
curr_brk = sbrk(0);
printf("sbrk 返回值（即之前的结束地址）：%p\n", pre_brk);
printf("sbrk 之后的结束地址：%p\n", curr_brk);
getchar();
brk(tmp_brk);
curr_brk = sbrk(0);
printf("恢复到初始化时的结束地址：%p\n", curr_brk);
getchar();
}
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mmap
mmap() 的声明如下：
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| #include <sys/mman.h>
void *mmap(void *addr, size_t len, int prot, int flags,
int fildes, off_t off);
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mmap() 函数用于创建新的虚拟内存区域，并将对象映射到这些区域中，当它不将地址空间映射到某个文件时，我们称这块空间为匿名（Anonymous）空间，匿名空间可以用来作为堆空间。mmap() 函数要求内核创建一个从地址 addr 开始的新虚拟内存区域，并将文件描述符 fildes 指定的对象的一个连续的片（chunk）映射到这个新区域。连续的对象片大小为 len 字节，从距文件开始处偏移量为 off 字节的地方开始。prot 描述虚拟内存区域的访问权限位，flags 描述被映射对象类型的位组成。
munmap() 则用于删除虚拟内存区域：
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| #include <sys/mman.h>
int munmap(void *addr, size_t len);
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例子：
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| #include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
void main() {
void *curr_brk;
printf("当前进程 PID：%d\n", getpid());
printf("初始化后\n");
getchar();
char *addr;
addr = mmap(NULL, (size_t)4096, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, 0, 0);
printf("mmap 完成\n");
getchar();
munmap(addr, (size_t)4096);
printf("munmap 完成\n");
getchar();
}
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通常情况下，我们不会直接使用 brk() 和 mmap() 来分配堆空间，C 标准库提供了一个叫做 malloc 的分配器，程序通过调用 malloc() 函数来从堆中分配块，声明如下：
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| #include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size);
void free(void *ptr);
void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
void *realloc(void *ptr, size_t size);
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决定使用两个函数中哪一个的条件
sysmalloc中有这样一个判断：
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| if (av == NULL
|| ((unsigned long) (nb) >= (unsigned long) (mp_.mmap_threshold)
&& (mp_.n_mmaps < mp_.n_mmaps_max)))
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满足条件则使用mmap，否则使用brk，关键在于申请的 size 是否大于mmap_threshold，对这个值的定义如下：
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| #define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD_MIN (128 * 1024)
#define DEFAULT_MMAP_THRESHOLD DEFAULT_MMAP_THRESHOLD_MIN
.mmap_threshold = DEFAULT_MMAP_THRESHOLD,
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size 大于128*1024Bytes 则使用 mmap。