在 C# 中分配内存实际上并不是分配内存

Question

当我声明一个新的字节数组时，内存使用量并没有增加。

byte[] test = new[1024*100];

只有在我遍历每个字节后它才真正开始占用内存。

我怎样才能让它实际提交内存而不必先使用它？

我将此用作带有 try catch 块的测试，以查看它是否无法分配内存，从而告诉我我的应用程序内存不足，不应尝试分配任何新对象。

编辑：由于我将要分配的对象与垃圾收集器和堆栈一起使用，我不想使用 malloc 进行分配，因为它可能在那里成功，但在尝试分配新的托管对象时失败。

Answer 1

如果您迁移到 .NET 6，您可以利用新引入的 NativeMemory 方法使用 C API 分配本机内存：

using System.Runtime.InteropServices;

unsafe
{
    byte* buffer = (byte*)NativeMemory.Alloc(200);

    NativeMemory.Free(buffer);
}

Answer 2

好吧，如果您真的想要映射所有内存，那么重复数组并用零填充它。无论如何，这是线性时间。为此使用Array.Clear。 C# 确实不是为这种内存优化而设计的。您应该关心的唯一资源是未损坏的资源。在 C# 中考虑其余内存消耗的正确方法是不考虑。在搜索这个问题之前，我真的不知道 C# 如何在数组声明期间处理内存分配，这有点意思，我没有使用高级抽象语言来关心这些东西。仅当您的工作应用程序遇到内存瓶颈并且需要优化时才有意义。

有一个stackalloc operator，你可以随意使用它，但它是一个不安全的运算符。还有GC.GetTotalMemory()，它可以显示当前的内存使用情况（托管对象），Microsoft.VisualBasic.Devices.ComputerInfo.TotalPhysicalMemory，它会给你机器的总RAM（不要介意名称中的VB，它是一个.NET框架方法，只需添加对Microsoft.VisualBasic.Devices) 的引用，因此使用此方法可以实现了解或多或少的目标，即是否有足够的内存来分配数组。

更新：

从 C# 7.2 开始，现在允许使用 stackalloc 而无需输入带有 Span<T> 和 ReadOnlySpan<T> 类型的 unsafe 上下文。但是，我无法确定是否需要 stackalloc 指令来实际从堆栈中分配，或者如果分配的缓冲区未使用，是否可以省略它，因此可能仍然需要实际遍历缓冲区来欺骗编译器认为需要分配。

Answer 3

创建了一个函数，它将尝试实际分配我指定的内存（如果不可能，则抛出异常，而不是撒谎），如果成功，垃圾收集器将立即收集。

bool IsMemoryAvailable(int amount)
{
    int size = (int)Math.Sqrt(amount) / 2;

    try
    {
        using (Bitmap bmpTest = new Bitmap(size, size))
        {

        }

        GC.Collect();

        return true;
    }
    catch(Exception x)
    {
        return false;
    }
}

Answer 4

如果你想让它分配所有字节，你可以使用 Array.Clear，它会用 0 填充所有值

Array.Clear(test, 0, test.Length);

这个简单的控制台应用程序可让您在创建并使用 clear 填充时监控内存使用情况

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //Memory usage 7.1 MB
        Console.WriteLine("Hit enter to allocate");
        Console.ReadKey();
        byte[] data = new byte[1024*1024]; //Memory still 7.1 MB
        Console.WriteLine("Hit Enter to Fill with zeros!");
        Console.ReadKey();
        Array.Clear(data, 0, data.Length); //Memory now 8.1 MB
        Console.WriteLine("1MB filled, hit enter to exit");
        Console.ReadKey();
    }
}