malloc(0)是什么都不分配吗？为什么malloc(0)会返回一个指针，并且这个指针可以被安全的free呢？

linux手册上的说明

If size is 0,
then malloc() returns either NULL, or a unique pointer value
that can later be successfully passed to free().

意思是如果传入的size为0，则返回NULL或者一个指针，该指针可以正确的被free调用

那么该指针到底指向什么呢？

glibc的实现

/malloc/malloc.c 492行

malloc(size_t n)
If n is zero, malloc returns a minumum-sized chunk. (The minimum
 size is 16 bytes on most 32bit systems, and 24 or 32 bytes on 64bit
 systems.)

说明了，如果传入size大小为0，则返回一个最小大小的chunk(在32位系统上16字节，在64位系统上24或者32字节)

验证

该行为可以直接在windows上进行验证

循环N次，每次malloc(0)，然后让进程暂停住，打开任务管理器查看内存占用

#include 

int main(){
    void* addr;
    long long int i = 0;
    for(i = 0; i 1000000; i++) {
        addr = malloc(0);   
    }
    sleep(1000);
}

可以看到占用了15.7M内存

现在把N改成10N

for(i = 0; i 10000000; i++) {
    addr = malloc(0);   
}

可以看到，占用了157M内存

总结

malloc(0)并不是什么都不分配，会分配chunk来进行元数据管理。这也是为什么malloc(0)出来的指针，永远可以被安全的free掉的原因