直接上代碼：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main（）
{
int alloc_time = 4000;
char *a[alloc_time];
char *b[alloc_time];
int i, j;
for（i=0; i<alloc_time; i++）
{
a[i] = （char *）malloc（52722）；
memset（a[i], 1, 52722）；
b[i] = （char *）malloc（1）；
memset（b[i], 1, 1）；
}
printf（"malloc finished\n"）；
for（i=alloc_time-1; i>=0; i--）
{
free（a[i]）；
free（b[i]）；
}
printf（"free finished\n"）；
//char *p = （char *）malloc（2000）；
//free（p）；
while（1）{
sleep（3）；
}
}
運行這個測試程序，發現Glibc內存暴增，程序已經把內存返回給了Glibc庫，但Glibc庫卻沒有把內存歸還給操作系統。
分析：
ptmalloc使用chunk結構來實現內存管理。用戶free掉的內存並不是都會馬上歸還給系統，ptmalloc會統一管理heap和mmap映射區域中的空閒chunk.當用戶進行下一次分配請求時，ptmalloc會首先試圖在空閒的chunk中挑選一塊給用戶，這樣就避免了頻繁的系統調用，降低了內存分配的開銷。對於空閒的chunk,ptmalloc采用分箱式內存管理方式，根據空閒chunk的大小和處於的狀態將其放在三個不同的容器中。
bins:ptmalloc將相似大小的chunk用雙向鏈表鏈接起來，這樣的一個鏈表被稱為一個bin.bins有128個隊列，前64個隊列是定長的（small bins），每隔8個字節大小的塊分配在一個隊列，後面的64個隊列是不定長的（large bins），就是在一個范圍長度的都分配在一個隊列中。所有長度小於512字節的都分配在定長的隊列中，後面的64個隊列是變長的隊列，每個隊列中的chunk都是從大到小排列的。
unsort隊列（只有一個隊列），它是一個cache,所有free下來的如果要進入bins隊列中都要經過unsort隊列，分配內存時會查看unsorted bin中是否有合適的chunk,如果找到滿足條件的chunk,則直接返回給用戶，否則將unsorted bin中所有chunk放入bins中。
fastbins,大約有10個定長隊列，它是一個高速緩沖，所有free下來的並且長度是小於max_fast（默認80B）的chunk就會進入這種隊列中。進入此隊列的chunk在free的時候並不修改使用位，目的是為了避免被相鄰的塊合並掉。
如果內存塊是空閒的，它會掛在其中的一個隊列中，它是通過復用的方式，使用空閒chunk的第3個字和第4個字當作它的前鏈和後鏈（變長塊是第5個字和第6個字）。
malloc的步驟：
1. 先在fastbins中找，如果能找到，從隊列中取下後（不需要再置使用位為1）立刻返回；
2. 判斷需求的塊是否在small bins（bins的前64個bin）范圍，如果在小箱子范圍，並且剛好有滿足需求的塊，則直接返回內存地址；
3. 到了這一步，說明需要分配的是一塊大內存，或者小箱子裡找不到合適的chunk;這個時候，會觸發consolidate,ptmalloc首先會遍歷fastbins中的chunk,將相鄰的chunk合並，並鏈接到unsorted bin中（因為在大箱子找一般都要切割，所以要優先合並，避免過多碎片）；
4. 在unsort bin中取出一個chunk,如果能找到剛好和想要的chunk相同大小的chunk,立刻返回，如果不是想要的chunk大小的chunk,就把它插入到bins對應的隊列中去，轉到2.
5. 到了這一步，說明需要分配的是一塊大的內存，或者small bins和unsorted bin中都找不到合適的chunk,並且fastbins和unsorted bin中所有的chunk都清楚干淨了。在large bins中找，找到一個最小的能符合需求的chunk從隊列中取下，如果剩下的大小還能建一個chunk,就把chunk分成兩個部分，把剩下的chunk插入到unsort隊列中取，把chunk的內存地址返回；
6. 如果搜索fastbins和bins都沒有找到合適的chunk,那麼就需要操作topchunk（是堆頂的一個chunk,不會放在任何一個隊列裡）來進行分配了。在topchunk找，如果能切出符合要求的，把剩下的一部分當作topchunk,然後返回內存地址；
7. 到了這一步說明topchunk也不能滿足分配要求，就只能調用sysalloc,其實就是增長堆了，然後返回內存地址。
free的步驟：
1. 判斷所需釋放的chunk是否為mmaped chunk,如果是，則調用munmap釋放mmaped chunk,解除內存空間映射，該空間不再有效，然後立刻返回；
2. 如果和topchunk相鄰，直接和topchunk合並，不會放到其他的空閒隊列中取，然後立刻返回；
3. 如果釋放的大小小於max_fast（80字節），就把它掛到fastbins中去返回，使用位仍然為1,當然更不會去合並相鄰塊，然後立刻返回；
4. 如果釋放塊得大小介於80-128K,把chunk的使用位置為0,判斷前一個chunk是否處於使用中，如果前一塊也是空閒塊，則合並，並轉入下一步；
5. 判斷當前釋放chunk的下一個塊是否為top chunk,如果是，則轉到第7步，否則轉下一步；
6. 判斷下一個chunk是否處在使用中，如果也是空閒的，則合並，並將合並後的chunk掛到unsort隊列中去；
7. 如果執行到了這一步，說明釋放了一個與top chunk相鄰的chunk;則無論它有多大，都將它與top chunk合並，並更新top chunk的大小等信息，轉下一步；
8. 如果合並後的大小大於FASTBIN_CONSOLIDATION_THRESHOLD（64K），也會觸發consolidate,即fastbins的合並操作，合並後的chunk會被放到unsorted bin中，fastbins將變為空，操作完成之後轉下一步；
9. 試圖收縮堆。（判斷topchunk的大小是否大於mmap的收縮阈值，默認為128KB）。
ptmalloc對於大於128K的塊通過mmap方式來分配，小於128K（mmap分配阈值）的塊在heap中分配。堆是通過brk的方式來增加或壓縮的，如果在現有的堆中不能找到合適的chunk,會通過增長堆的方式來滿足分配，如果堆頂的空閒塊超過一定的阈值會收縮堆，所以只要堆頂的空間沒釋放，堆是一直不會收縮的。因為ptmalloc的內存收縮是從top chunk開始，如果與top chunk（堆頂的一個chunk）相鄰的那個chunk在內存池中沒有釋放，top chunk以下的空閒內存都無法返回給系統，即使這些空閒內存有幾十個G也不行。
按照這個測試程序分配後，內存變成由小塊和大塊交替出現，釋放小塊的時候，直接把小塊放在fastbins中取，而且他的使用位還是1,釋放大塊的時候，它試圖合並相鄰的塊，但是和它相鄰的塊的使用位還是1,所以它不能把相鄰的塊合並起來，而且釋放的塊的大小小於64K,也不會觸發consolidate,即不會把fastbins清空，所以當所有的塊都被釋放完後，所有的小塊都在fastbins裡面，使用位都還是1,大塊都掛在unsort隊列裡面。全部都無法合並。所以使用的堆更加無法壓縮。如果在循環後面再分配2000字節然後釋放的話，所有內存將全部被清空，這是因為再申請2000字節的時候，由malloc的第二步，程序會先調用consolidate,即把所有的fastbins清空，同時把相鄰的塊合並起來，等到所有的fastbins清空的時候，所有的塊也被合並起來了，然後調用free（2000）的時候，這塊將被合並起來，成為topchunk,並且大小遠小於64K,所有堆將會壓縮，內存歸還給系統。
