我在 Linux 中编写了一个 malloc 内存的 C 程序，循环运行，TOP 没有显示任何内存消耗。
然后我对该内存做了一些处理，TOP 确实显示了内存消耗。
当我 malloc 时，我真的“获取内存”，还是有一个“惰性”内存管理，只有在我使用它时才给我内存？
（还有一个选项是TOP在我使用的时候才知道内存消耗，所以我不确定这个..）
谢谢
【问题讨论】：
标签： linux memory-management malloc
在 Linux 上，malloc 使用 sbrk() 或 mmap() 请求内存 - 无论哪种方式，您的地址空间都会立即扩展，但 Linux 在第一次写入相关页面之前不会分配实际的物理内存页面。您可以在 VIRT 列中看到地址空间的扩展，而在 RES 中看到实际的物理内存使用情况。
【讨论】：
这开始有点偏离主题（然后我会将其与您的问题联系起来），但是发生的事情类似于您在 Linux 中分叉一个进程时发生的事情。分叉时有一种称为写时复制的机制，它只在内存也被写入时为新进程复制内存空间。这样，如果分叉的进程 exec 立即成为一个新程序，那么您就节省了复制原始程序内存的开销。
回到你的问题，这个想法是相似的。正如其他人指出的那样，请求内存会立即为您提供虚拟内存空间，但实际页面仅在写入时分配。
这样做的目的是什么？它基本上使 mallocing 内存成为或多或少的恒定时间操作 Big O(1) 而不是 Big O(n) 操作（类似于 linux 调度程序传播它的方式而不是在一个大块中进行）。
为了证明我的意思，我做了以下实验：
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./bigmalloc
real 0m0.005s
user 0m0.000s
sys 0m0.004s
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./deadbeef
real 0m0.558s
user 0m0.000s
sys 0m0.492s
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./justwrites
real 0m0.006s
user 0m0.000s
sys 0m0.008s
bigmalloc 程序分配了 2000 万个整数，但对它们不做任何事情。 deadbeef 将一个 int 写入每个页面，导致 19531 次写入，而 justwrites 分配 19531 个 int 并将它们清零。如您所见， deadbeef 的执行时间比 bigmalloc 长约 100 倍，比 justwrites 长约 50 倍。
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = malloc(sizeof(int)*20000000); // allocate 80 million bytes
return 0;
}
.
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = malloc(sizeof(int)*20000000); // allocate 80 million bytes
// immediately write to each page to simulate all at once allocation
// assuming 4k page size on 32bit machine
for ( int* end = big + 20000000; big < end; big+=1024 ) *big = 0xDEADBEEF ;
return 0;
}
.
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = calloc(sizeof(int),19531); // number of writes
return 0;
}
【讨论】：
是的，除非您触摸它，否则内存不会映射到您的内存空间。 mallocing 内存只会设置分页表，以便他们知道当您在分配的内存中遇到页面错误时，应该映射内存。
【讨论】：
您是否使用编译器优化？也许优化器已经删除了分配，因为您没有使用分配的资源？
【讨论】：
memset(0) 的调用，因为从抽象机器的角度来看，这是一个无操作的缓冲区，因为它永远不会观察到写入的值.标准中定义的任何功能在理论上都受到这种处理。另请参阅 C++ 即将发布的constexpr new
malloc 调用。我原以为它们会被认为是不透明的（实际上它们可以被插入，因此在某些环境中可以“观察到”）——但显然情况并非如此。
该功能称为 overcommit - 内核通过增加数据段大小“承诺”您的内存，但不为其分配物理内存。当您在该新空间中触摸一个地址时，进程页面错误会进入内核，然后内核会尝试将物理页面映射到该地址。
【讨论】：
是的，请注意VirtualAlloc 标志，
MEM_RESERVE
MEM_COMMIT
.
嘿，但是对于 Linux 或任何POSIX/BSD/SVR# 系统，vfork() 已经存在了很长时间并提供了类似的功能。
vfork() 函数不同于 fork() 仅在子进程中 可以共享代码和数据 调用进程（父进程）。这 显着加速克隆活动 有风险的完整性 如果 vfork() 被滥用，父进程。
出于任何目的使用 vfork() 除了作为即时的前奏 从 exec 调用函数 不建议家人或 _exit()。
vfork() 函数可用于 没有完全创建新流程 复制旧地址空间 过程。如果一个分叉的进程只是 将调用 exec，数据空间 通过从父级复制到子级 不使用 fork()。这是 在分页中效率特别低 环境，制作 vfork() 特别有用。依赖于 父数据空间的大小， vfork() 可以给出显着的 对 fork() 的性能改进。
【讨论】：