D/Tango 中的 malloc 和 free 不释放内存？答案

【问题标题】：malloc and free in D/Tango not freeing memory?D/Tango 中的 malloc 和 free 不释放内存？
【发布时间】：2009-08-14 17:38:10
【问题描述】：

这是一个简单的 windows d/tango 代码：

module d_test.d;

import tango.util.log.Trace;
import tango.core.Thread;
import tango.stdc.stdlib : malloc, free;

void main() {

    Trace.formatln("Checking in...");
    Thread.sleep(10);

    int total_n = (100 * 1000 * 1000) / int.sizeof; // fill mem with 100MB of ints
    int* armageddon = cast(int*)malloc(total_n * int.sizeof);

    for(int i = 0; i < total_n; ++i) {
        armageddon[i] = 5;
    }

    Trace.formatln("Checking in...");
    Thread.sleep(10);

    free(armageddon);
    armageddon = null;

    Trace.formatln("Checking in...");
    Thread.sleep(10);


}

当我运行程序时，内存保持低~2MB，当我为指针分配一个 100MB 的数组时，内存使用量跳到~100MB，这很好。但是，在程序结束后，可用内存仍然（我正在查看任务管理器）为 100MB。

我认为可能是windows页面文件缓存什么的，所以我尝试了一个简单的C++程序：

#include <iostream>
#include <windows.h>

using namespace std;

int main() {

  Cout << "Checking in..." <<< endl;
  Sleep(10000);


  int total_n = (100 * 1000 * 1000) / sizeof(int);
  int* armageddon = (int*)malloc(total_n * sizeof(int));

  for(int i = 0; i < total_n; ++i) {
    armageddon[i] = 5;
  }

  Cout << "Checking in..." <<< endl;
  Sleep(10000);

  free(armageddon);
  armageddon = NULL;

  Cout << "Checking in..." <<< endl;
  Sleep(10000);


return 0;
}

我已经用 g++ 编译了它，一切似乎都正常工作。程序启动时 - 内存使用 ~900kb，分配后 ~100MB，释放后 ~1,2MB...

那么，我做错了什么还是这是一个错误？

【问题讨论】：

malloc 和 free 只是 C 调用的说唱歌手。我不知道为什么结果会不同。
哟哟！ // 我的名字是 malloc，我是一个糟糕的说唱歌手。 // 把你所有的记忆都给我，我会把它扔进垃圾箱里

标签： memory d tango

【解决方案1】：

这将取决于 free 的实现方式。对于一些有趣的阅读，请查看Doug Lea's allocator，它试图有效地管理可以跨越各种大小的内存请求。他主要关心的是 malloc 和 free 调用是否快速且正确。

但他确实提到了将内存返回给操作系统的问题，并讨论了阻碍它（内存碎片）和帮助它（使用mmap，或在一种不太灵活的方式，sbrk）。阅读本文后，您将更清楚地了解导致内存不经常返回操作系统的权衡取舍。

【讨论】：

【解决方案2】：

当您使用“free”释放内存时，它可能实际上并没有释放内存。

这可能是它只是将其标记为空闲，但会保留它以防您稍后请求更多内存。如果由于某种原因系统开始内存不足，运行时实际上可能会在此时释放它。

【讨论】：

好吧，如果那是真的——那你知道用武力释放它的方法吗？
为什么需要它返回操作系统？只要您有交换空间，拥有未使用的数据空间的成本几乎为零。
@BCS 我正在监视我的程序进程内存使用情况以进行分析，因为我想在需要时限制使用的内存总量。而且我也很好奇为什么它会像它一样有效，我怎样才能按照我想要的方式去做。
@Keyframe 你想监控 malloc 的内存而不是 GC 分配的内存？由于 GC 有统计信息......（我知道有些用例需要避免 GC。）
@larsivi 确实，我计划在我正在开发的游戏中很少使用 GC 内存，如果有的话。而且我有一个系统可以跟踪内存使用情况并对其进行限制。

【解决方案3】：

这只是意味着 Digital Mars 的 malloc 和 free 实现不会将内存返回给操作系统，即使您分配了这样一个大块。您可以尝试使用 malloc 并从 msvcrt.dll 中释放，也许它们会释放内存。

如果此问题仅存在于 Windows 上的 DMD，您也可以直接使用 Windows API。最简单的是使用 HeapAlloc 和 HeapFree 函数，但我不知道它们是否会做你想做的事。一个可靠的方法是更底层的 VirtualAlloc 和 VirtualFree，它们直接从操作系统分配，而不是先创建堆。这些也是 HeapAlloc、malloc、C++ 中的 new 等在向操作系统请求内存时最终使用的函数。

【讨论】：

检查您是否可以尝试使用 DMC（数字 mars C++ 编译器）作为 IIRC 的 C++ 程序，它使用与 D 相同的 malloc。

【解决方案4】：

这很奇怪。从 Tango 源代码来看，tango.stdc.stdlib 中的 malloc/free 只是 C 标准库函数，所以应该没有区别 - 事实上，当我在 Linux 下使用 Phobos 和 std.c.stdlib 尝试它时，内存会按原样返回。

你确定你测量对了吗？

PS：你可以只做世界末日[0 .. total_n] = 5;

PS2：我在 Linux 下尝试了您的 Tango 代码，它按预期返回。看起来像是 Windows 问题。

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以从查看 _heapmin() 开始。 free() 不会将未使用的堆返回给操作系统，它只会将其标记为空闲并与最近的空闲邻居合并。

【讨论】：