malloc() 在 C 和内存用法中

Question

我正在尝试用malloc进行实验，看看是否可以分配所有可用的内存。

我使用了以下简单的程序，并有几个问题：

int main(void)
{
    char * ptr;
    int x = 100;
    while(1)
    {
        ptr = (char *) malloc(x++ * sizeof(char) / 2);
        printf("%pn",ptr);
    }
    return 0;
}

1(为什么当使用较大的数据类型(int，无符号长整整，长双精度(时，进程会使用更少的内存，但对于较小的数据类型(int，char(，它会使用更多？

2(运行程序时，它将在达到一定数量后停止分配内存(在Windows 7上为~592mb 64,8GB RAM交换文件设置为系统管理(。 如果显示 0，则打印的输出表示 NULL。 为什么它在达到此阈值后停止分配内存，并且不耗尽系统内存并交换？

我在下面的帖子中发现有人在尝试与我相同的事情，但差异他们没有看到内存使用的任何差异，但我是。内存泄漏使用 malloc 失败

我已经在 Linux 内核 2.6.32-5-686 上尝试了代码，结果类似。

任何帮助和解释将不胜感激。

谢谢

Answer 1

1(通常内存以页面的倍数分配，因此如果您要求的大小小于页面，malloc 将至少分配一页。

2(这是有道理的，因为在多任务系统中，您不是唯一的用户，您的进程也不是唯一正在运行的进程，还有许多其他进程共享一组有限的资源，包括内存。如果操作系统允许一个进程不受任何限制地分配它需要的所有内存，那么它就不是一个好的操作系统，对吧？

最后，在 Linux 中，内核在您实际开始使用此内存之前不会分配任何物理内存页，因此仅调用 malloc 实际上不会消耗任何物理内存，当然除了跟踪分配本身所需的内存。不过我不确定Windows。

编辑：以下示例分配 1GB 的虚拟内存

#include <stdio.h>
int main(int agrc, char **argv)
{
    void *p = malloc(1024*1024*1024);
    getc(stdin);
}

如果你跑得最高，你会得到

top -p `pgrep test`
PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
20   0 1027m  328  252 S    0  0.0   0:00.00 test

如果您将malloc更改为calloc，并再次运行顶部，则得到

top -p `pgrep test`
PR   NI VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+ COMMAND              
20   0  1027m 1.0g 328 S    0  1.3   0:00.08 test

Answer 2

您如何读取内存使用情况？

1(使用 char 进行分配时，每次分配分配的内存比使用long少(通常是四分之一，但这取决于机器(由于程序本身外部的大多数内存使用工具不显示分配的内存，而是实际使用的内存，因此它只会显示malloc((本身使用的开销，而不是malloc'd的未使用内存。

更多的

分配，更多的开销。

如果用每个分配的数据填充 malloc'd 块，以便实际使用内存，则应该得到非常不同的结果。

2(我假设您是从同一个工具阅读的？尝试计算您实际分配的字节数，它应该显示正确的数量，而不仅仅是"malloc 开销"。

Answer 3

1( 分配内存时，每次分配都会占用请求的内存空间加上堆帧的大小。 在此处查看相关问题

2( 任何单个 malloc 的大小在 Windows 中限制为 _HEAP_MAXREQ。 有关详细信息和一些解决方法，请参阅此问题。

Answer 4

1(这可能是因为内存是分页的，并且每个页面都有相同的大小。如果您的数据无法容纳在页面中并且位于两页之间，我认为它会移动到下一页的开头，从而在上一页的末尾造成空间损失。

2(阈值较小，因为我认为每个程序都限制在一定数量的数据上，这不是您拥有的总最大内存。