Calloc Vs Malloc

C 语言中，经常有这样的需求：分配一块内存，并且初始化为0：

很多人会写如下的代码：

       char *mem ＝ (char*) malloc (size);

       if (!mem)

             exit(-1);

       memset(mem, 0, size);

上诉代码可以很好的工作，但是有更好的做法：

         char * mem = (char*) calloc(size, 1);

calloc 就是malloc + clear (清零）；这个写法好在哪里呢？

这个要从linux 系统调用mmap说起；

linux mmap系统调用有一个特点，对于anonymous map（不是map文件），mmap会对分配出来的内存清零。具体实现是这样的：

        a. 对于anonymous map，内核把相应的虚拟地址页统统影射到固定的zero page；所以读取map出来的内存自然返回0；

        b. 同时页面标记成只读。当写操作发生时，触发写异常（page fault），内核依赖COW(copy-on-write)，真正分配内存，修改地址映射，最后清零；（参看wiki： http://en.wikipedia.org/wiki/Copy-on-write）

mmap的自动清零就是为了calloc这类需求量身定做的, 它有两个优点：

1.  时间：避免了用户态清零带来的时间开销；

2.  空间：尽可能减少物理内存开销。用户态清零动作会触发内核来分配物理分配。有些时候，程序分配了一大块内存，但不见得使用；即时使用了，有时候部分内存也是只读的。这时候calloc就可以避免消耗物理内存；

哪些地方还使用了mmap的清零特性呢？

     典型的是程序的 BSS段。BSS段在加载的时候需要自动清零。 

     mmap即实现了内存分配，又完成了清零动作；

如果你去看android libc(bionic) linker代码，加载BBS段代码中就有如下的注释：               

                /* TODO: Check if we need to memset-0 this region.

                 * Anonymous mappings are zero-filled copy-on-writes, so we
                 * shouldn't need to. */

补充：

在stackoverflow上看到有人问类似的问题，还贴出了calloc和malloc实现的代码比较，参看  http://stackoverflow.com/questions/2688466/why-mallocmemset-slower-than-calloc