C#应用程序可以使用多少RAM？

Question

我有一个应用程序，其中包含非常大的DataTable对象、非常大的数组等。

目前我的内存使用量低于2GB。

在32位系统上，当我的应用程序生成4个1GB大小的数组时会发生什么？

它会崩溃吗？

我知道CLR中存在2GB对象大小限制，但对于许多大型对象呢？

我试图进行测试，声明了几个大数组，但当它们为空时，它们似乎不使用RAM。我没有尝试填充它们，而是决定在这里提问。

- Kamil

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为什么不试试呢？ - Mels

了解更多关于 .net，也许您需要一些存储，比如数据库。 - Roar

@Roar，数据来自SQL Server，但有些东西在SQL中计算起来太复杂了。 - Kamil

真的吗？现在都2013年了，这还能是个问题？赶紧切换到x64吧。虽然仍然存在对单个数组大小的限制，但“可以使用多少RAM？”只是“你能在机器上放下多少RAM？”的简单问题。 - Marc Gravell

@ken2k 当开发人员花费时间思考这个问题的成本比一开始就使用x64更高时，就会出现这种情况。那个时间可能是在2009年左右。 - Marc Gravell

Answer 1

64位应用程序，包括托管的应用程序，可以访问大内存。

32位应用程序最多具有4GB的虚拟地址空间。实际上，它们默认获得2GB。/LARGEADRESSAWARE应用程序可以使用boot.ini中的/3gb获得3GB，或在WoW64上运行时获得4GB。

即使在x64平台上，托管应用程序也无法分配任何单个大于2GB的对象，包括数组。

但是，不管你可用的VA量是多少：操作一个+2GB的DataTable对象是行不通的。使用能够快速处理和操作大量数据并具有智能分页功能的存储引擎。适合此工作的有Redis，Cassandra甚至传统的RDBMS。

即使您决定直接在内存中操作数据，也需要比DataTable更智能的格式。

- Remus Rusanu

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我之前不知道WoW64中的32位应用程序可以访问4GB的内存。这很有趣，谢谢。 - Marc Gravell

仅限于amd64。Itanium WoW64不支持，但这是一些鲜为人知且不必要的派对谈资。Itanium... - Remus Rusanu

Answer 2

所有32位应用程序的内存限制为2GB。因此，无论如何分配RAM，您都将在2GB处耗尽。

如果需要更多内存，您需要在64位系统上运行它并编译为64位。

• 使用LARGEADDRESSAWARE，32位应用程序可以使用高达3GB的内存。感谢Marc Gravell在评论中提醒我这一点。

- Frazell Thomas

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对于 .Net 进程，在达到 2GB 限制之前，它会崩溃（OutOfMemoryException）。 - ken2k

实际上，进程（包括.NET进程）可以在x86上使用3GB，如果您设置了“LARGEADDRESSAWARE”PE头文件（假设您的操作系统启用了3GB开关，这通常很简单）。 - Marc Gravell

从技术上讲，你可以使用3GB，但在32位系统中，需要应用程序和操作系统都选择使用。因此，考虑到64位处理器是多么常见，如今这并不是真正有用的。偶尔有用的是在64位计算机上具有大地址感知能力的32位应用程序。 - CodesInChaos

@MarcGravell 谢谢，我忘记了 LARGEADDRESSAWARE。 - Frazell Thomas

@FrazellThomas 请参阅http://blogs.msdn.com/b/tom/archive/2008/04/10/chat-question-memory-limits-for-32-bit-and-64-bit-processes.aspx。 - ken2k

Answer 3

如果使用的 RAM 超过了可寻址的（或拥有的）RAM，你将会收到一个 System.OutOfMemoryException 异常。尝试运行以下代码以查看：

        List<byte[]> foo = new List<byte[]>();
        for (int i = 0; i < 10000; ++i )
            foo.Add(new byte[1024*1024*1024]);

- Robert J.

Answer 4

是的，它会崩溃。这是我尝试过的示例代码:

class Program
{
    static byte[] arr = new byte[1024 * 1024 * 1024];
    static byte[] arr2 = new byte[1024 * 1024 * 1024];
    static byte[] arr3 = new byte[1024 * 1024 * 1024];
    static byte[] arr4 = new byte[1024 * 1024 * 1024];
    static void Main(string[] args)
    {            
        Console.ReadKey();
    }
}

这是一个相当原始的测试程序。除非全部数据同时强烈可达，否则它可能已经被垃圾回收部分回收，因此不会崩溃。

您也可以将它们局部化。然而，如果您进行了发布构建（使用代码优化），以下位运算可以完美运行，因为未使用的数组（或通常的变量）可能会被优化掉：

static void Main(string[] args)
{
    byte[] arr = new byte[1024 * 1024 * 1024];
    byte[] arr2 = new byte[1024 * 1024 * 1024];
    byte[] arr3 = new byte[1024 * 1024 * 1024];
    byte[] arr4 = new byte[1024 * 1024 * 1024];
    Console.ReadKey();
}

在调试版本（没有代码优化）中，上述位也会因为OutOfMemoryException而崩溃。

相比之下，字段当然不能被省略。因此，无论编译器是否对代码进行了优化，第一个示例都会崩溃。

- Matthias Meid

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谢谢，我刚意识到我应该在我的测试中使用 static... - Kamil

@Kamil 我认为这不仅仅是关于 static 的问题。请查看我的编辑后的答案。 - Matthias Meid

Answer 5

关于不同操作系统的物理内存限制，请参阅本文Windows版本的内存限制。

然而，对于作为32位运行的.NET应用程序，可以将限制从2GB增加到3GB。为此，您需要在可执行文件上运行editbin /LARGEADDRESSAWARE。您可以在此处找到更多详细信息：

• 如何创建一个（32位）.NET应用程序以使用3 GB RAM？
• 增加内存限制

- Marius Bancila