malloc()的实现很简单。它首先会扫描之前由 free()所释放的空闲内存块列表，以求找到尺寸大于或等于要求的一块空闲内存。（取决于具体实现，采用的扫描策略会有所不同。例如，first-fit 或 best-fito。）如果这一内存块的尺寸正好与要求相当，就把它直接返回给调用者。如果是一块较大的内存，那么将对其进行分割，在将一块大小相当的内存返回给调用者的同时，把较小的那块空闲内存块保留在空闲列表中。 如果在空闲内存列表中根本找不到足够大的空闲内存块，那么 malloc()会调用 sbrk()以分配更多的内存。为减少对 sbrk()的调用次数，malloc()并未只是严格按所需字节数来分配内存，而是以更大幅度（以虚拟内存页大小的数倍）来增加 program break，并将超出部分置于空闲内存列表。
当 free()将内存块置于空闲列表之上时，是如何知晓内存块大小的？这是通过一个小技巧来实现的。当 malloc()分配内存块时，会额外分配几个字节来存放记录这块内存大小的整数值
malloc()返回的内存块
当将内存块置于空闲内存列表（双向链表）时，free()会使用内存块本身的空间来存放链表指针，将自身添加到列表中
空闲列表中的内存块
随着对内存不断地释放和重新分配，空闲列表中的空闲内存会和已分配的在用内存混杂在一起
包含有已分配内存和空闲内存列表的堆
应该认识到，C 语言允许程序创建指向堆中任意位置的指针，并修改其指向的数据，包括由 free()和 malloc()函数维护的内存块长度、指向前一空闲块和后一空闲块的指针。例如，假设经由一个错误指针，程序无意间增加了冠于一块已分配内存的长度值，并随即释放这块内存，free() 因之会在空闲列表中记录下这块长度失真的内存。随后，malloc()也许会重新分配这块内存，从而导致如下场景：程序的两个指针分别指向两块它认为互不相干的已分配内存，但实际上这两块内存却相互重叠。至于其他的出错情况则数不胜数。
要避免这类错误，应该遵守以下规则。
- 分配一块内存后，应当小心谨慎，不要改变这块内存范围外的任何内容。
- 释放同一块已分配内存超过一次是错误的。
- 若非经由 malloc 函数包中函数所返回的指针，绝不能在调用 free()函数时使用。
- 在编写需要长时间运行的程序时，出于各种目的，如果需要反复分配内存，那么应当确保释放所有已使用完毕的内存。如若不然，堆将稳步增长，直至抵达可用虚拟内存的上限，在此之后分配内存的任何尝试都将以失败告终。这种情况被称之为“内存泄漏”。
