C# 64位应用程序，大内存地址可察觉

Question

关于应用程序的内存限制，我有点困惑。据我所知，如果我编写一个针对x64的C#应用程序，我的程序将可以访问8TB的虚拟地址空间 = 硬盘上的空间？

操作系统>= Windows 7专业版支持192GB RAM。因此，如果我有192GB的系统（不幸的是我没有），我可以将超过8.1TB的数据加载到内存中（假设没有其他进程在运行）？

只有当我没有可用的RAM时，才会使用虚拟内存吗？我认为，与使用RAM相比，虚拟内存存在性能问题？

如果涉及内存管理，那么请原谅我是否提出了一些愚蠢的问题。

- Hans Rudel

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您不能将物理内存和虚拟内存相加。虚拟内存只是一种抽象概念，因此您不必担心数据来自哪里。您只需在地址X处访问数据，内存管理器会处理其余部分；从RAM、交换空间等获取数据。但重要的是，这些都是相同的地址空间。 - itsme86

让操作系统处理内存。除非你要一次性读取数据库中的一百万条记录之类的操作，否则不必担心它。 - Steve Wellens

Answer 1

您的问题实际上包含了几个相关的问题，每个问题单独回答如下：

操作系统版本>=Windows 7专业版支持192GB内存。如果我有一个192GB的系统（不幸的是我没有），我可以将超过8.1TB的数据加载到内存中（假设没有其他进程在运行）吗？

不，它仍然是8TB。这是可寻址空间的最大量，无论它是在RAM还是其他地方。

然而，即使您卸载了Windows本身，您也永远不能使用8TB，因为操作系统需要跟踪正在使用的空间。总体而言，您可能可以达到约7TB。

只有当我用完可用的RAM时，虚拟内存才会被使用吗？

不是的，如果您已经启用虚拟内存，则整个RAM通常预加载到硬盘驱动器上（耗时几秒钟左右）。这允许操作系统卸载某些内容以腾出空间，而无需保留数据。请注意，操作系统会详细跟踪，因此它会知道是否是这种情况。

我假设使用虚拟内存会带来性能影响，与使用RAM相比？

这取决于您的上下文。硬盘上的每次搜索都需要计算时间的漫长，但仍然只有几分之一秒的时间。假设您的处理过程没有崩溃并且重复访问虚拟内存，您不应该在高性能计算以外感觉到显着的性能损失。

如果这些问题看起来很愚蠢，请原谅。但是当涉及到内存管理时，我对此不太熟悉。

您的主要问题是您对内存工作方式有一些误解，它们与现实不符合。如果您真的感兴趣，您应该了解现代系统中内存的使用方式。

例如，大多数人将指针概念化为指向内存中的位置，因为它是基本结构。这并不完全正确。实际上，指针包含一些信息，可以解码为系统可寻址空间中的位置，而这并不总是在 RAM 中。这个解码过程使用了相当多的技巧，非常有趣，但超出了这个问题的范围。

- Guvante

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+1 如果您完整回答我的问题。您能否详细说明以下内容：“如果您已经打开虚拟内存，那么通常会将整个RAM预加载到硬盘驱动器上，不会吗？”。您所指的预加载是指硬盘驱动器上有当前在RAM中的精确副本吗？非常感谢您的帮助。 - Hans Rudel

@HansRudel：如果可能的话，您的操作系统将尝试在硬盘驱动器上保留RAM的全部副本。这提供了我所提到的好处。实际上，这是不可能的，但它会尽力而为。请注意，此缓存相对较低优先级，因此更频繁使用的扇区不太可能以这种方式备份，因为它们也最不可能被卸载，这在大多数情况下不是问题。 - Guvante

Answer 2

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- Paul Michalik