C中的Malloc内存消耗行为

Question

我编写了这个程序来了解内存消耗模式。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
   int i=0;

   while(1 < 2) {
   int *str = (int *) malloc(100000000);

   if(str == NULL) {
      printf("Out of memory.. %d", i);
      return(1);
   }
   printf("Attempt Count = %d\n", i++);

   }

   return(0);
}

在我的系统中，我有8GB的内存。每个malloc调用将尝试存储100MB。因此，我期望我的程序在（10*8）次循环后会崩溃。但计数器远远超过了600,000。我无法理解这种情况。请帮忙解释一下。

即使考虑所有交换空间等，它也不应该增加超过16GB，这似乎在这里不太可能。

- LPD

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这取决于malloc()的实现方式。在Linux上，malloc会进行过度分配。 - P.P

指定操作系统 - Aniket Inge

@hmjd 是的！它是Ubuntu操作系统。 - LPD

Answer 1

这是因为在Linux中，由于未初始化内存，您还没有使用malloc的内存。您可以malloc比您拥有的内存（物理+虚拟）更多，因为内核会延迟分配内存直到您实际使用它。我认为这是为了增加程序不因内存限制而失败的机会，但这并不是问题所在。calloc与malloc相同，但对内存进行零初始化。当您请求页面内存时，Linux已经将其进行了零初始化。因此，如果calloc可以确定它请求的内存刚刚从内核请求，它实际上不需要对其进行零初始化！由于它没有这样做，因此无法访问该内存，因此它应该能够请求更多内存。请查看此答案。它提供了一个非常好的解释。此外，只是通过malloc，程序不会崩溃；当空间不足时，它将返回NULL。

- Tamer Tas

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我使用了 calloc 但仍然看到相同的结果。 - LPD

Answer 2

在现代操作系统中，你的进程使用的内存是虚拟内存，它不受物理 RAM 大小的限制。它使用磁盘上的交换空间，以允许处理比 RAM 大得多的进程。

此外，一些操作系统允许过度承诺。你可以分配比交换空间实际可用的更多虚拟内存。只有当其中一个进程尝试使用太多内存时，才会发生故障。

- Barmar