]> git.ipfire.org Git - thirdparty/man-pages.git/blobdiff - man3/malloc.3
malloc.3: Add 'reallocarray' in NAME
[thirdparty/man-pages.git] / man3 / malloc.3
index 9bfaed80d7dc2ba66bffcb11df009fae0f1e4e54..f38c7baca7b0e35c1ce52227e56e76d3da340736 100644 (file)
@@ -1,5 +1,7 @@
-.\" (c) 1993 by Thomas Koenig (ig25@rz.uni-karlsruhe.de)
+.\" Copyright (c) 1993 by Thomas Koenig (ig25@rz.uni-karlsruhe.de)
+.\" and Copyright i2007, 2012, 2018, Michael Kerrisk <mtk.manpages@gmail.com>
 .\"
+.\" %%%LICENSE_START(VERBATIM)
 .\" Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
 .\" manual provided the copyright notice and this permission notice are
 .\" preserved on all copies.
@@ -8,7 +10,7 @@
 .\" manual under the conditions for verbatim copying, provided that the
 .\" entire resulting derived work is distributed under the terms of a
 .\" permission notice identical to this one.
-.\" 
+.\"
 .\" Since the Linux kernel and libraries are constantly changing, this
 .\" manual page may be incorrect or out-of-date.  The author(s) assume no
 .\" responsibility for errors or omissions, or for damages resulting from
 .\" have taken the same level of care in the production of this manual,
 .\" which is licensed free of charge, as they might when working
 .\" professionally.
-.\" 
+.\"
 .\" Formatted or processed versions of this manual, if unaccompanied by
 .\" the source, must acknowledge the copyright and authors of this work.
-.\" License.
+.\" %%%LICENSE_END
+.\"
 .\" Modified Sat Jul 24 19:00:59 1993 by Rik Faith (faith@cs.unc.edu)
 .\" Clarification concerning realloc, iwj10@cus.cam.ac.uk (Ian Jackson), 950701
 .\" Documented MALLOC_CHECK_, Wolfram Gloger (wmglo@dent.med.uni-muenchen.de)
+.\" 2007-09-15 mtk: added notes on malloc()'s use of sbrk() and mmap().
+.\"
+.\" FIXME . Review http://austingroupbugs.net/view.php?id=374
+.\" to see what changes are required on this page.
 .\"
-.TH MALLOC 3  1993-04-04 "GNU" "Linux Programmer's Manual"
+.TH MALLOC 3  2020-02-09 "GNU" "Linux Programmer's Manual"
 .SH NAME
-calloc, malloc, free, realloc \- Allocate and free dynamic memory
+malloc, free, calloc, realloc, reallocarray \- allocate and free dynamic memory
 .SH SYNOPSIS
 .nf
 .B #include <stdlib.h>
-.sp
-.BI "void *calloc(size_t " "nmemb" ", size_t " "size" );
-.nl
+.PP
 .BI "void *malloc(size_t " "size" );
-.nl
 .BI "void free(void " "*ptr" );
-.nl
+.BI "void *calloc(size_t " "nmemb" ", size_t " "size" );
 .BI "void *realloc(void " "*ptr" ", size_t "  "size" );
+.BI "void *reallocarray(void " "*ptr" ", size_t " nmemb ", size_t "  "size" );
 .fi
+.PP
+.in -4n
+Feature Test Macro Requirements for glibc (see
+.BR feature_test_macros (7)):
+.in
+.PP
+.BR reallocarray ():
+.ad l
+    Since glibc 2.29:
+        _DEFAULT_SOURCE
+    Glibc 2.28 and earlier:
+        _GNU_SOURCE
+.ad
 .SH DESCRIPTION
-.BR calloc ()
-allocates memory for an array of 
-.I nmemb
-elements of 
-.I size
-bytes each and returns a pointer to the allocated memory. 
-The memory is set to zero.
 .PP
+The
 .BR malloc ()
-allocates
+function allocates
 .I size
-bytes and returns a pointer to the allocated memory. 
-The memory is not cleared.
+bytes and returns a pointer to the allocated memory.
+.IR "The memory is not initialized" .
+If
+.I size
+is 0, then
+.BR malloc ()
+returns either NULL,
+.\" glibc does this:
+or a unique pointer value that can later be successfully passed to
+.BR free ().
 .PP
+The
 .BR free ()
-frees the memory space pointed to by
+function frees the memory space pointed to by
 .IR ptr ,
 which must have been returned by a previous call to
 .BR malloc (),
-.BR calloc ()
+.BR calloc (),
 or
 .BR realloc ().
 Otherwise, or if
-.BI "free(" "ptr" )
-has already been called before, undefined behaviour occurs.
+.I free(ptr)
+has already been called before, undefined behavior occurs.
 If
 .I ptr
 is NULL, no operation is performed.
 .PP
+The
+.BR calloc ()
+function allocates memory for an array of
+.I nmemb
+elements of
+.I size
+bytes each and returns a pointer to the allocated memory.
+The memory is set to zero.
+If
+.I nmemb
+or
+.I size
+is 0, then
+.BR calloc ()
+returns either NULL,
+.\" glibc does this:
+or a unique pointer value that can later be successfully passed to
+.BR free ().
+If the multiplication of
+.I nmemb
+and
+.I size
+would result in integer overflow, then
+.BR calloc ()
+returns an error.
+By contrast,
+an integer overflow would not be detected in the following call to
+.BR malloc (),
+with the result that an incorrectly sized block of memory would be allocated:
+.PP
+.in +4n
+.EX
+malloc(nmemb * size);
+.EE
+.in
+.PP
+The
 .BR realloc ()
-changes the size of the memory block pointed to by
+function changes the size of the memory block pointed to by
 .I ptr
 to
 .I size
 bytes.
-The contents will be unchanged to the minimum of the old and new sizes;
-newly allocated memory will be uninitialized.
+The contents will be unchanged in the range from the start of the region
+up to the minimum of the old and new sizes.
+If the new size is larger than the old size, the added memory will
+.I not
+be initialized.
 If
 .I ptr
-is NULL, the call is equivalent to
-.BR malloc(size) ;
-if 
-.I size 
+is NULL, then the call is equivalent to
+.IR malloc(size) ,
+for all values of
+.IR size ;
+if
+.I size
 is equal to zero,
-the call is equivalent to
-.BI "free(" "ptr" ) .
+and
+.I ptr
+is not NULL, then the call is equivalent to
+.IR free(ptr) .
 Unless
 .I ptr
 is NULL, it must have been returned by an earlier call to
 .BR malloc (),
-.BR calloc ()
+.BR calloc (),
 or
 .BR realloc ().
 If the area pointed to was moved, a
-.BI "free(" "ptr" )
+.I free(ptr)
 is done.
-.SH "RETURN VALUE"
-For
-.BR calloc () 
-and 
-.BR malloc (),
-the value returned is a pointer to the allocated memory, which is suitably
-aligned for any kind of variable, or NULL if the request fails.
 .PP
+The
+.BR reallocarray ()
+function changes the size of the memory block pointed to by
+.I ptr
+to be large enough for an array of
+.I nmemb
+elements, each of which is
+.I size
+bytes.
+It is equivalent to the call
+.PP
+.in +4n
+    realloc(ptr, nmemb * size);
+.in
+.PP
+However, unlike that
+.BR realloc ()
+call,
+.BR reallocarray ()
+fails safely in the case where the multiplication would overflow.
+If such an overflow occurs,
+.BR reallocarray ()
+returns NULL, sets
+.I errno
+to
+.BR ENOMEM ,
+and leaves the original block of memory unchanged.
+.SH RETURN VALUE
+The
+.BR malloc ()
+and
+.BR calloc ()
+functions return a pointer to the allocated memory,
+which is suitably aligned for any built-in type.
+On error, these functions return NULL.
+NULL may also be returned by a successful call to
+.BR malloc ()
+with a
+.I size
+of zero,
+or by a successful call to
+.BR calloc ()
+with
+.I nmemb
+or
+.I size
+equal to zero.
+.PP
+The
 .BR free ()
-returns no value.
+function returns no value.
 .PP
+The
 .BR realloc ()
-returns a pointer to the newly allocated memory, which is suitably
-aligned for any kind of variable and may be different from
-.IR ptr ,
-or NULL if the request fails. 
+function returns a pointer to the newly allocated memory, which is suitably
+aligned for any built-in type, or NULL if the request failed.
+The returned pointer may be the same as
+.IR ptr
+if the allocation was not moved
+(e.g., there was room to expand the allocation in-place), or different from
+.IR ptr
+if the allocation was moved to a new address.
 If
 .I size
 was equal to 0, either NULL or a pointer suitable to be passed to
 .BR free ()
-is returned.  If
+is returned.
+If
 .BR realloc ()
-fails the original block is left untouched; it is not freed or moved.
-.SH "CONFORMING TO"
-ANSI-C
-.SH "SEE ALSO"
-.BR brk (2),
-.BR posix_memalign (3)
+fails, the original block is left untouched; it is not freed or moved.
+.PP
+On success, the
+.BR reallocarray ()
+function returns a pointer to the newly allocated memory.
+On failure,
+it returns NULL and the original block of memory is left untouched.
+.SH ERRORS
+.BR calloc (),
+.BR malloc (),
+.BR realloc (),
+and
+.BR reallocarray ()
+can fail with the following error:
+.TP
+.B ENOMEM
+Out of memory.
+Possibly, the application hit the
+.BR RLIMIT_AS
+or
+.BR RLIMIT_DATA
+limit described in
+.BR getrlimit (2).
+.SH ATTRIBUTES
+For an explanation of the terms used in this section, see
+.BR attributes (7).
+.TS
+allbox;
+lbw20 lb lb
+l l l.
+Interface      Attribute       Value
+T{
+.BR malloc (),
+.BR free (),
+.br
+.BR calloc (),
+.BR realloc ()
+T}     Thread safety   MT-Safe
+.TE
+.SH CONFORMING TO
+.BR malloc (),
+.BR free (),
+.BR calloc (),
+.BR realloc ():
+POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, C89, C99.
+.PP
+.BR reallocarray ()
+is a nonstandard extension that first appeared in OpenBSD 5.6 and FreeBSD 11.0.
 .SH NOTES
-The Unix98 standard requires
+By default, Linux follows an optimistic memory allocation strategy.
+This means that when
+.BR malloc ()
+returns non-NULL there is no guarantee that the memory really
+is available.
+In case it turns out that the system is out of memory,
+one or more processes will be killed by the OOM killer.
+For more information, see the description of
+.IR /proc/sys/vm/overcommit_memory
+and
+.IR /proc/sys/vm/oom_adj
+in
+.BR proc (5),
+and the Linux kernel source file
+.IR Documentation/vm/overcommit-accounting.rst .
+.PP
+Normally,
+.BR malloc ()
+allocates memory from the heap, and adjusts the size of the heap
+as required, using
+.BR sbrk (2).
+When allocating blocks of memory larger than
+.B MMAP_THRESHOLD
+bytes, the glibc
+.BR malloc ()
+implementation allocates the memory as a private anonymous mapping using
+.BR mmap (2).
+.B MMAP_THRESHOLD
+is 128\ kB by default, but is adjustable using
+.BR mallopt (3).
+Prior to Linux 4.7
+allocations performed using
+.BR mmap (2)
+were unaffected by the
+.B RLIMIT_DATA
+resource limit;
+since Linux 4.7, this limit is also enforced for allocations performed using
+.BR mmap (2).
+.PP
+To avoid corruption in multithreaded applications,
+mutexes are used internally to protect the memory-management
+data structures employed by these functions.
+In a multithreaded application in which threads simultaneously
+allocate and free memory,
+there could be contention for these mutexes.
+To scalably handle memory allocation in multithreaded applications,
+glibc creates additional
+.IR "memory allocation arenas"
+if mutex contention is detected.
+Each arena is a large region of memory that is internally allocated
+by the system
+(using
+.BR brk (2)
+or
+.BR mmap (2)),
+and managed with its own mutexes.
+.PP
+SUSv2 requires
 .BR malloc (),
 .BR calloc (),
 and
 .BR realloc ()
 to set
 .I errno
-to ENOMEM upon failure. Glibc assumes that this is done
+to
+.B ENOMEM
+upon failure.
+Glibc assumes that this is done
 (and the glibc versions of these routines do this); if you
 use a private malloc implementation that does not set
 .IR errno ,
 then certain library routines may fail without having
 a reason in
 .IR errno .
-.LP
+.PP
 Crashes in
 .BR malloc (),
-.BR free ()
+.BR calloc (),
+.BR realloc (),
 or
-.BR realloc ()
+.BR free ()
 are almost always related to heap corruption, such as overflowing
 an allocated chunk or freeing the same pointer twice.
 .PP
-Recent versions of Linux libc (later than 5.4.23) and GNU libc (2.x)
-include a malloc implementation which is tunable via environment
-variables.  When
-.BR MALLOC_CHECK_
-is set, a special (less efficient) implementation is used which
-is designed to be tolerant against simple errors, such as double
-calls of
-.BR free ()
-with the same argument, or overruns of a single byte (off-by-one
-bugs).  Not all such errors can be protected against, however, and
-memory leaks can result.
-If
-.BR MALLOC_CHECK_
-is set to 0, any detected heap corruption is silently ignored;
-if set to 1, a diagnostic is printed on stderr;
-if set to 2,
-.BR abort ()
-is called immediately.  This can be useful because otherwise
-a crash may happen much later, and the true cause for the problem
-is then very hard to track down.
-.SH BUGS
-By default, Linux follows an optimistic memory allocation strategy.
-This means that when
+The
 .BR malloc ()
-returns non-NULL there is no guarantee that the memory really
-is available. This is a really bad bug.
-In case it turns out that the system is out of memory,
-one or more processes will be killed by the infamous OOM killer.
-In case Linux is employed under circumstances where it would be
-less desirable to suddenly lose some randomly picked processes,
-and moreover the kernel version is sufficiently recent,
-one can switch off this overcommitting behavior using a command like
-.RS
-# echo 2 > /proc/sys/vm/overcommit_memory
-.RE
-See also the kernel Documentation directory, files
-.I vm/overcommit-accounting
-and
-.IR sysctl/vm.txt .
+implementation is tunable via environment variables; see
+.BR mallopt (3)
+for details.
+.SH SEE ALSO
+.\" http://g.oswego.edu/dl/html/malloc.html
+.\" A Memory Allocator - by Doug Lea
+.\"
+.\" http://www.bozemanpass.com/info/linux/malloc/Linux_Heap_Contention.html
+.\" Linux Heap, Contention in free() - David Boreham
+.\"
+.\" http://www.citi.umich.edu/projects/linux-scalability/reports/malloc.html
+.\" malloc() Performance in a Multithreaded Linux Environment -
+.\"     Check Lever, David Boreham
+.\"
+.ad l
+.nh
+.BR valgrind (1),
+.BR brk (2),
+.BR mmap (2),
+.BR alloca (3),
+.BR malloc_get_state (3),
+.BR malloc_info (3),
+.BR malloc_trim (3),
+.BR malloc_usable_size (3),
+.BR mallopt (3),
+.BR mcheck (3),
+.BR mtrace (3),
+.BR posix_memalign (3)
+.PP
+For details of the GNU C library implementation, see
+.UR https://sourceware.org/glibc/wiki/MallocInternals
+.UE .