Bellek ayırıcılar, programların veri yapılarını depolamak için genellikle heap üzerinde bellek ayıran temel araçlardır. Geleneksel C programları, standart libc ayırıcısını veya jemalloc, mimalloc gibi alternatifleri kullanırken, Rust ve Zig gibi modern sistem dilleri bellek ayırıcıları "birinci sınıf vatandaş" olarak ele alarak daha esnek ve güçlü bir yaklaşım sunar. Bu makale, modern dillerin bellek yönetimini nasıl ele aldığını inceleyerek, bu yaklaşımları C dilinde bir ayırıcı oluşturmak için nasıl kullanabileceğimizi göstermeyi amaçlamaktadır.
Rust, bellek tahsisini daha geleneksel bir şekilde ele alan dillerden biridir. Şu anda global bir ayırıcı kullanmaktadır. Rust'ın standart kütüphanesi, Box<T> ve Vec<T> gibi yapılar için tek bir "global" bellek ayırıcısı kullanır. Varsayılan global ayırıcının spesifik olarak belirtilmemiş olmasına rağmen, pratikte Unix platformlarında malloc, Windows'ta HeapAlloc ve WASM'de dlmalloc gibi sistem ayırıcıları kullanılır. Global ayırıcı arayüzü, std::alloc modülündeki GlobalAlloc trait'i tarafından tanımlanır. Bu trait, uygulayıcıların alloc ve dealloc adında iki temel metot sağlamasını gerektirir ve bunlara dayanarak alloc_zeroed ile realloc metotlarını da sunar. Layout yapısı ise ayrılacak belleğin boyutunu (bayt cinsinden size) ve hizalamasını (alignment) tanımlar.
Bellek hizalaması, bir veri parçasının bellekte başlayabileceği yeri kısıtlayan önemli bir kavramdır. Veri için bellek adresinin, her zaman 2'nin bir kuvveti olan belirli bir sayının katı olması gerekir. Hizalama, verinin türüne bağlıdır; örneğin, u8 için hizalama 1 iken, i32 için 4 ve f64 için 8'dir. Bu detaylı kontrol, bellek kullanımının optimize edilmesine ve performansın artırılmasına olanak tanır.
Bellek ayırıcıların modern programlama dillerindeki rolünü ve C'den farklı yaklaşımlarını anlamak, daha verimli ve güvenli sistemler geliştirmek için kritik öneme sahiptir.