Malloc
OpenBSDのmalloc関数の実装はmmapを使用している。ページサイズ以上の要求はmmapで行われ、ページサイズ未満ならmalloc内で管理しているメモリプールから割り当てる。そのメモリプールもmmapで確保したものである。freeを実行すると、munmapを使ってプロセスのアドレス空間からアンマップされて解放される。このシステムはアドレス空間のレイアウトをランダム化することによってセキュリティを高めるための設計でもあり、OpenBSDのmmapが持つギャップページ機能も利用している(mmapで確保した領域が仮想空間上で隣接しないようにする機能)。また、解放後の領域は仮想空間としてマッピングが存在しないため、解放後のアクセスの検出も容易である(普通ならセグメンテーション違反が発生してプログラムが終了する)。
C言語は通常メモリを「静的メモリ確保」か「自動メモリ確保」で管理する。静的変数は主記憶上にプログラムが存在する期間中ずっと確保されている。自動変数(局所変数)は通常コールスタック上に確保され、対応するサブルーチンが実行中の間だけ存在する。しかし、いずれの方法も限界があり、確保できるメモリ量(変数のサイズ)はコンパイル時に決められてしまう。必要なサイズが実行時でないと判明しない場合、例えばディスク上のファイルから任意のサイズのデータを読み込むような場合、固定サイズのデータオブジェクトだけでは不十分である。
確保されたメモリの生存期間(使用可能期間)も問題となる。静的でも自動的でも確保されたメモリの生存期間はあらゆる状況に対応できるものではない。スタック上のデータは複数の関数呼出をまたいで持続できないし、静的データは必要かどうかにかかわらずプログラムが動作中ずっとメモリ領域を確保し続ける。しかし、そうではなく確保したメモリの生存期間をプログラマが自由に制御できる必要がある場合も多い。
これらの制限は動的メモリ確保を使用することで解決する。
mallocが確保できるメモリブロックの最大サイズはシステムに依存する。特に物理メモリ量とOSの実装に依存する。理論上の最大値はsize_t型(メモリ領域のサイズを表す符号なし整数)である。その最大値は 2 − 1か、C99標準の定数SIZE_MAXである。C言語標準は一回の確保で保証される最小値を提示している(C89では0x7FFF、C99では0xFFFF)。