为什么连续调用new[]不会分配连续内存

Question

我使用的是Ubuntu 14.04 64位。下面是我的C++代码，看看内存是如何使用的。

int main() {
  int **ptr;
  ptr = new int* [2];
  cout << &ptr << " -> " << ptr << endl; 
  for (int r = 1; r <= 2; r++) {
    ptr[r-1] = new int [2 * r];
    cout << &ptr[r-1] << " -> " << ptr[r-1] << endl;
    for (int c = 0; c < 2 * r; c++) {       
        ptr[r-1][c] = r * c;
        cout << &ptr[r-1][c] << " -> " << ptr[r-1][c] << endl;
    }
  }
  return 0;
}

这是我的输出：

0x7fff09faf018 -> 0x1195010
0x1195010 -> 0x1195030
0x1195030 -> 0
0x1195034 -> 1
0x1195018 -> 0x1195050
0x1195050 -> 0
0x1195054 -> 2
0x1195058 -> 4
0x119505c -> 6

我预计操作系统会连续分配内存。所以ptr[0][0]将为0x1195020，而不是0x1195030！？操作系统在0x1195020-0x119502F、0x1195038-0x0x119504F下使用什么？

Answer 1

因为：

1. 每个已分配内存块的开头和末尾的一些空间通常用于记账。（特别是，许多分配器发现存储前后块的大小或指向它们的指针非常有用。）

2. 内存分配器可以"四舍五入"分配的块的大小，使其更容易。例如，7个字节的分配可能会四舍五进到8个字节，甚至不是16或32。

3. 内存块可能已经在不相邻的位置可用。（请记住，在main()运行之前，C运行时可能已经进行了一些内存分配。）

4. 分配器可能有一个布局内存的计划，将下一个块放在"下一个"地址会破坏内存。（例如，它可能已经为特定大小的分配保留了该内存。）

5. 为什么要这样做？没有任何保证。分配的内存可能会出现在任何地方。（好吧，差不多了。）不要做任何假设，只要让内存去分配器说它会去的地方，你就会没事的。