6.4.5 malloc函数和free函数的实现

malloc函数和free函数是标准C运行期库函数，实现这两个函数对于代码的移植十分有意义。很明显，采用HeapAlloc和HeapFree函数可以很容易地模拟这两个函数，但HeapAlloc函数和HeapFree函数都接受一个堆对象指针作为参数，而malloc函数和free函数则没有。因此，为了屏蔽这个差异，我们在核心线程对象（__KERNEL_THREAD_OBJECT）中引入一个默认堆的变量，所有malloc函数和free函数的内存申请都从默认堆中进行。

下面是malloc函数的实现代码。

LPVOID malloc(DWORD dwSize)
    {
    DWORD          dwFlags =NULL;
    LPVOID          lpResult =NULL;
    __HEAP_OBJECT＊   lpHeapObj=NULL;
    DWORD          dwHeapSize=0L;
    if(0==dwSize)  //Invalid parameter.
        return lpResult;
    if(NULL==CURRENT_KERNEL_THREAD->lpDefaultHeap)
                                          //Should create one.
    {
        dwHeapSize=(dwSize+sizeof(__FREE_BLOCK_HEADER) > DEFAULT_
VIRTUAL_AREA_SIZE) ?
            (dwSize+sizeof(__FREE_BLOCK_HEADER)) : DEFAULT_VIRTUAL_
AREA_SIZE;
        lpHeapObj=CreateHeap(dwHeapSize);
        if(NULL==lpHeapObj)  //Can not create heap object.
            return lpResult;
        //__ENTER_CRITICAL_SECTION(NULL,dwFlags);
        CURRENT_KERNEL_THREAD->lpDefaultHeap=(LPVOID)lpHeapObj;
        //__LEAVE_CRITICAL_SECTION(NULL,dwFlags);
    }
    else
    {
        lpHeapObj=(__HEAP_OBJECT＊)CURRENT_KERNEL_THREAD->lpDefaultHeap;
    }
    return HeapAlloc(lpHeapObj,dwSize);
    }

首先，该函授判断当前线程的默认堆对象（lpDefaultHeap）是否存在，若存在（不为NULL），则直接以默认堆为目标堆，调用HeapAlloc函数把该函数的结果返回给用户，否则，该函数首先调用CreateHeap函数创建一个默认堆，并初始化当前线程的lpDefaultHeap变量，在此基础上，再调用HeapAlloc函数。

很明显，只有malloc函数第一次调用的时候才可能会发生lpDefaultHeap为NULL的情况，后续调用的时候，不会出现这种情况。

对于free函数，实现起来就更简单了。

    VOID free(LPVOID lpMemory)
    {
    __HEAP_OBJECT＊     lpHeapObj=NULL;
    if(NULL==lpMemory)
        return;
    lpHeapObj=(__HEAP_OBJECT＊)CURRENT_KERNEL_THREAD->lpDefaultHeap;
    if(NULL==lpHeapObj)   //Invalid case.
        return;
    HeapFree(lpMemory,lpHeapObj);
}

首先，该函数确保当前线程的默认堆是存在的，然后调用HeapFree函数来释放具体的内存。否则可能是一种不正常操作，直接导致free函数返回。