在 malloc() 和 free() 之后似乎分配了一些内存答案

【问题标题】：Some memory seems to be left allocated after malloc() and free()在 malloc() 和 free() 之后似乎分配了一些内存
【发布时间】：2010-12-16 16:16:12
【问题描述】：

我是 C 新手。我正在努力适应 malloc + free。我编写了以下测试代码，但由于某种原因，内存没有完全释放（顶部仍然表示分配给进程的内存约为 150MB）。这是为什么呢？

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

typedef struct {
    char *inner;
} structure;

int main()
{
    int i;
    structure** structureArray;

    structureArray = (structure**)malloc(sizeof(structure*)*1000*10000);
    for (i = 0; i < 1000*10000;i++)
    {
        structureArray[i] = (structure*) malloc(sizeof(structure));
        structureArray[i]->inner = (char*) malloc(sizeof(char)*1000*1000*1000);
    }

    printf("freeing memory");
    for (i = 0; i < 1000*10000;i++)
    {
        free(structureArray[i]->inner);
        free(structureArray[i]);
    }
    free(structureArray);

    system("sleep 100");
    return 0;
}

对应的 Makefile：

all: test.c
    gcc -o test test.c
    ./test &
    top -p `pidof ./test`
    killall ./test

【问题讨论】：

您是否使用过挡泥板对其进行了测试？还是瓦尔格林？它们将为您提供更好的内存泄漏统计信息。
你知道你要分配多少内存吗？
谁在乎？这是一个 64 位系统——地址空间并不完全是稀缺资源。无论如何，系统从来没有给你对物理内存 (RAM) 的独占控制权。

标签： c++ c memory-management malloc free

【解决方案1】：

top 将告诉您分配给您的进程的物理内存量。虚拟内存是物理内存之上的抽象，malloc/free 在此之上提供了抽象。

malloc 从程序堆中保留空间。堆只是程序的虚拟地址空间用于临时存储的区域。当您更多地调用malloc 时，使用brk 系统调用扩展堆。但是，尽管堆的虚拟大小增加了，但在您读取或写入新分配的内存之前，并未实际分配物理内存。例如，由于您从不写入分配给记录的 inner 字段的内存，因此这些分配不会占用任何物理 RAM。

free 只是释放由malloc 分配的部分堆。这并不一定会减少堆的虚拟大小，因此与其关联的物理内存可能不会被释放。这就是为什么您没有看到物理内存使用量减少的原因。

【讨论】：

谢谢，这个解释很全面。

【解决方案2】：

Unix 内存管理是惰性的，除非有人真的不需要它，否则不能保证释放进程内存。 Here is好文章。

另外我建议你检查 malloc() 结果，你肯定会发现其中至少有一些失败了。

【讨论】：

malloc 失败的原因是操作系统不再让您的进程分配内存。

【解决方案3】：

可能是由于您分配了 10000000000000000 字节 (1000*10000*1000*1000*1000) =~ 10000000000 Mbytes = 10000000 GB 的顺序，这会多次包裹您的系统内存。

【讨论】：

如果 OP 在 64 位系统上，则不会。
在 64 位 Linux 上，尽管分配了如此多的内存，但由于它使用了惰性分配器，您仍然可以摆脱它。几乎在其他任何地方，您很久以前就会失去（虚拟）内存。在 Linux 上，你会内存不足。我想对你投赞成票，但你需要表明它并不像“多次包装系统内存”那么简单。
系统内存是指物理内存而不是虚拟内存。提问者似乎不太可能拥有具有 10000000 GB 物理内存的系统，因此该程序可能不是预期的。