堆结构简介

首先我们需要认识两个重要的空闲堆块管理结构：空表(freelist)和快表(LookAside)，在下图中可以看到，空表项位堆结构固定偏移0x178处，而快表指针则位于固定偏移0x580处

有一点需要注意，空表只会出现在可扩展的堆中，比如

hp = HeapCreate(0,0x1000,0x10000); //固定了初始大小0x1000和最大堆大小0x10000,堆无法扩展，空表始终为null
hp = HeapCreate(0,0x1000,0x10000); //未设置初始大小和最大大小，堆可动态扩展，存在空表项

空表

空表也就是Freelists，在上图中我们可以看到，空表的表项共有128，又 1024=128*8。由此可以引出空表存储空闲堆块的方式：特殊的第0项用于存储>=1024byte的空闲堆块，而后续表项从free[1]开始依次按8字节递增所存储的堆块大小。

List_entry是一个双向链表结构，因此我们的Freelist的实际存储方式如图（空闲时Flink与Blink均指向自身）

此处我们可以通过动态调试的数据进行验证(PS:此时堆段基址为0x360000)

快速单向链表

快表即Lookaside，同样通过堆结构体分析，我们可以得知定位快表地址的方式：FrontEndHeap指针位于0x580偏移处，指向快表

快表项远比空表项大，下图是快表项具体结构，每个表项占0x30字节，但我们目前只需要关注首部的堆块地址即可

进入这个Union中，看一下地址的具体存储方式：位于0x0处，并且以单链表形式存储地址

同理，快表也有128项，其存储的堆块大小排序方式与空表一致，但第0项未使用，如下图所示

接下来跳转到动态调试中的快表处进行验证，可以看到实际使用中即使是1字节的小堆块，也不会用到快表的0、1项，具体原因后文叙述

堆块结构

先前介绍了两个堆块的存储结构，接下来我们对堆块进行介绍

关于堆块分配，释放，合并的知识我们不详述，只需要知道，分配是从初始化的尾块分割，释放是将堆块放入上述两结构中，合并是将相邻的空闲堆块合成更大的堆块就可以

PS:在进行堆块操作中，始终以8byte为操作单位，并且若用户未请求，unused字节不会被初始化。

堆块有着空闲态和占用态两种情况，分别对应着不同的数据结构：

占用态

占用态堆块是不在快表和空表上的,其指针直接由用户进程保留；

堆块均有堆首，占8字节，用户申请的堆块则只对应堆块的数据区，即使只申请1byte堆空间，堆首的selfsize也是0x2(8byte堆首+8byte对齐单位)

关于堆首数据的详解，如下图所示

空闲态

空闲态堆块则是在占用态堆首的前提下，借用数据区前8byte，存储了一个_LIST_ENTRY结构，这也是空闲堆块索引的关键所在

注意，快表是不会被合并的，就是因为快表中的堆块结构，其堆首中的Flag均是0x1(busy)状态