在 c++17 中跟踪相对内存使用情况

Question

我试图了解 C++ 中内存管理的复杂性，以便将它教给我的学生。由于最好的学习方法是通过尝试，我想尝试几个代码 sn-ps，看看它们如何影响内存使用。例如，为了了解唯一指针的工作原理，我想尝试以下操作：

#include <memory>
using namespace std;

int main() 
{
    {
        // print memory - should be X
        auto i = make_unique<int>();
        // print memory - should be X-4
    }
    // print memory - should be X
}

我写的cmets是基于我目前的理解，当然可能是错误的；我想检查我是否理解正确。我的问题是：我可以写什么来代替“打印记忆”？

我发现了几个明显相似的问题，例如：How to determine CPU and memory consumption from inside a process? 和 C++: Measuring memory usage from within the program, Windows and Linux。但是，那里的答案非常复杂且依赖于平台。我的需求要简单得多：我不需要程序的绝对内存消耗（即，我不需要 X 是准确的）。我所需要的只是一个相对测量，它将向我展示我的行为如何影响内存消耗。 对于这个需求，有没有更简单的解决方案？

Answer 1

难道你不能让 unique_ptr 保持一个比整数大的结构，保持 Kbs 而不是字节吗？然后也许只是检查任务管理器中的进程内存（或您的操作系统使用的任何内容），您可以向您的学生逐步展示代码。

Answer 2

按照 Jorge Y. 的回答，我创建了以下程序。它不是最优的，因为 (a) 它仅适用于 Linux，(b) 它需要我在程序控制台之外保持一个终端窗口打开以跟踪内存。但是，至少它有利于演示目的。

#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
#include <thread>
#include <chrono>
using namespace std;

#define USE_UNIQUE_PTR

constexpr int SIZE=1000*1000*1000;
struct Large {
    char x[SIZE];
};

int main() {
    cout << "Before braces" << endl;
    this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(5000));
    // On Linux, run:    cat /proc/meminfo |grep MemFree
    // Available memory is X
    {
        #ifdef USE_UNIQUE_PTR
        auto p = make_unique<Large>();
        #else
        auto p = new Large();
        #endif
        cout << "Inside braces" << endl;
        p->x[0] = 5;
        cout << p->x[0] << endl;
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(5000));
        // On Linux, run:    cat /proc/meminfo |grep MemFree
        // Available memory should be X-SIZE
    }
    cout << "Outside braces" << endl;
    this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(5000));
    // On Linux, run:    cat /proc/meminfo |grep MemFree
    // Available memory should be X if USE_UNIQUE_PTR is defined, X-SIZE if it is undefined.
}