Unix 第四版中失落的 malloc 接口
The lost malloc()
我最近沉迷于 Unix 考古，深入研究了 1973 年发布的 Unix 第四版源码。令人惊讶的是，当时的内存管理并非我们今天熟悉的 malloc/free 模式，而是通过显式传递 coremap 和 swapmap 来操作特定的内存区域。这种设计不仅避免了堆指针失效问题，还能自然地实现内存分区，大幅降低堆损坏风险。从 V4 的线性分配器到 V6 的 arena 概念，再到 V8 中类似 C++ new 的宏定义，这段历史揭示了现代内存管理机制的演变脉络。重温这些古老代码，让我对系统设计的简洁与优雅有了全新的认识。
这些接口一直沿用到 V6 版本，其背后的原因很可能是受限于当时的硬件条件。
HN 评论区
43- adrian_b
作者并没有真正找到 SIMULA 67 中的 "new" 是从哪里来的。
1965 年 11 月，C.A.R. Hoare 发表了一篇极具影响力的论文："Record Handling"。这是为 ALGOL 60 的继任者提出的一项扩展。
SIMULA 67 相对于其前身 SIMULA 语言所增加的几乎所有特性，都直接源自 Hoare 的这篇论文，只有两个重大例外：类继承和 "virtual"（虚拟）过程，这两者是由 SIMULA 67 的创造者（Kristen Nygaard 和 Ole-Johan Dahl）发明的，也是面向对象编程的核心。
SIMULA 67 的关键字 "class" 和 "new" 均取自 Hoare 的论文（实际上 Hoare 是从 COBOL 60 借用了 "class"，COBOL 60 使用的术语与 ALGOL 60 截然不同，诸多差异之一就是用 "class" 代替了 ALGOL 60 中的 "type"）。
Hoare 的论文讨论了大量编程语言特性，其中大多数都是新的，包括定义带有构造函数和析构函数的结构体类型、判别式联合（取自 John McCarthy）、枚举、NULL 指针等等。
SIMULA 67 是首批实现 Hoare 所提出的许多特性的语言之一。其他实现部分提议特性的语言包括 IBM PL/I、ALGOL 68，以及几年后的 1970-1971 年间的 Pascal。
关键字 "new" 此前已被 Niklaus Wirth 首次使用，但在 Wirth 那里，它的含义与 Hoare 的不同。它用于声明一个变量 […]
- OskarS
> 不仅如此，mfree() 还会接收它正在释放的对象的 size，这才是它该有的样子。
我一直认为这是这个行业历史上最大的微小失误之一。这意味着，你迫使内存分配器去追踪这些大小，而它本不该这么做。几乎没有任何合理的场景下，调用 free() 的人不知道分配的大小，所以现在我们在“用户空间”和内存分配器内部双重维护这些账目。想想你调用 malloc 的场景：
* 分配单个 T 类型对象时，大小就是 `sizeof(T)`，你可以直接把那个传给 free()
* 分配对象数组时，大小是 `count * sizeof(T)`，我想不出任何一次你不知道 `count` 的情况。它要么是静态大小的（那就是个常量），要么如果你有一个动态增长的数组，你需要追踪预留空间以知道何时重新分配。退一步说，你也需要它来做边界检查。
* 对于原始内存块，你也应该知道在释放时你分配的原始内存大小，原因同上。就像，手里只拿着一个没有大小信息的原始 char* 指针，这简直是糟糕透顶的 C 语言实践。
如果你真的不知道分配的大小（很难想象这种情况何时会发生），你应该被迫在用户端以某种方式追踪它，而不是委托 […]
- veltas
我在这一点上不太认同作者，因为我对 'arena allocators' 并不狂热，我也不太在意 free 没有接收 size。我觉得这个接口本来就没问题。
另外，'arena allocators'（这个词 20 年前意思还不一样，我觉得只是重新包装了一下）也没那么好，它们让某些事情变简单了，有时能提升性能，但如果使用不当，也容易导致内存占用更多和碎片化。这是我们逐渐远离旧式线性分配器的众多原因之一，也是因为我们只是想要一个简单灵活的接口来隐藏复杂性。
- fjfaase
Linux 中的 sbrk 系统调用仍然可用，用于从操作系统获取更多堆内存。所以，内存仍然是以线性方式分配的，并且永远不会被释放。也许现在像 mmap 这样的函数改变了这一点。我曾经用 sbrk 为一个非常精简的标准库实现来编写 malloc。
- mac3n
isn't `arena` 只是 `area` 的拼写错误吗？