大多数C内存分配函数的实现都将为每个块存储记帐信息，或者内联存储，或者单独存储。

一种典型的方法(内嵌)是实际分配头部和您要求的内存，填充到某个最小大小。例如，如果你需要20个字节，系统可能会分配一个48字节的块:

包含大小、特殊标记、校验和、指向下一个/上一个块的指针等的16字节报头。 32字节的数据区(你的20字节填充为16的倍数)。

然后给您的地址就是数据区域的地址。然后，当你释放区块时，free将简单地获取你给它的地址，假设你没有填充该地址或它周围的内存，在它之前立即检查会计信息。从图形上看，这将沿着以下路线:

 ____ The allocated block ____
/                             \
+--------+--------------------+
| Header | Your data area ... |
+--------+--------------------+
          ^
          |
          +-- The address you are given

请记住，头和填充的大小完全是由实现定义的(实际上，整个事情都是由实现定义的(a)，但内嵌记帐选项是常见的)。

会计信息中存在的校验和和特殊标记通常是导致诸如“内存竞技场损坏”或“双重释放”等错误的原因，如果您覆盖它们或释放它们两次。

填充(使分配更有效)是为什么有时你可以在请求空间的末尾之外写一些而不会引起问题(仍然，不要这样做，这是未定义的行为，只是因为它有时有效，并不意味着可以这样做)。

(a)我在嵌入式系统中编写了malloc的实现，无论你要求什么，你都得到128个字节(这是系统中最大结构的大小)，假设你要求128个字节或更少(更多的请求将以NULL返回值满足)。一个非常简单的位掩码(即，不是内联的)被用来决定是否分配128字节的块。

我开发的其他区块有16字节块、64字节块、256字节块和1K块的不同池，同样使用位掩码来决定哪些块被使用或可用。

这两个选项都设法减少了会计信息的开销，并提高了malloc和free的速度(释放时不需要合并相邻的块)，这在我们工作的环境中特别重要。

最初的技术是分配一个稍大的块，并在开始时存储大小，然后将博客的其余部分交给应用程序。额外的空间用于保存大小和可能的链接，以便将空闲块连接在一起以便重用。

然而，这些技巧也存在一些问题，比如糟糕的缓存和内存管理行为。在块中使用内存会导致不必要的分页，还会创建脏页，使共享和写时复制变得复杂。

因此，一个更高级的技术是保持一个单独的目录。还开发了一些奇异的方法，其中内存区域使用相同的2次方大小。

一般来说，答案是:分配一个单独的数据结构来保持状态。

回答你问题的后半部分:是的，你可以，在C语言中一个相当常见的模式如下:

typedef struct {
    size_t numElements
    int elements[1]; /* but enough space malloced for numElements at runtime */
} IntArray_t;

#define SIZE 10
IntArray_t* myArray = malloc(sizeof(intArray_t) + SIZE * sizeof(int));
myArray->numElements = SIZE;

来自comp.lang.c常见问题列表:free如何知道释放多少字节?

malloc/free实现在分配每个块时记住它的大小，因此在释放时不需要提醒它大小。(通常，大小存储在已分配块的相邻位置，这就是为什么如果已分配块的边界稍有超出，情况通常会很糟糕)

Malloc()和free()依赖于系统/编译器，所以很难给出一个具体的答案。

更多关于这个问题的信息。

在调用malloc()时，指定要分配的内存量。实际使用的内存量略大于此值，并包括额外的信息，记录(至少)块的大小。你不能(可靠地)访问其他信息-你也不应该:-)。

当调用free()时，它只是查看额外的信息，以确定块有多大。