在CentOS上如何导致malloc()返回NULL

Question

在CentOS上如何导致malloc()返回NULL

ccentosmalloculimit

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我将要教授一门使用C语言的计算机科学导论课程，我想向学生展示为什么应该检查malloc()返回的值是否为NULL。我的计划是使用来限制可用内存量，以便我可以使用不同的限制条件测试不同的代码路径。我们规定的环境是CentOS 6.5。

我的第一次尝试失败了，命令行显示“Killed”。这使我发现了Linux OOM killer（内核调度器）。此后，我试图找出可以产生期望结果的一组神奇操作。显然，我需要处理以下内容：

/etc/sysctl.conf ulimit -m ulimit -v vm.overcommit_memory（根据Oracle文章，此值应设置为2）

到目前为止，我要么得到“Killed”，要么得到一个段错误，这两种情况都不是预期的结果。我的vm_overcommit_memory设置为2时会得到“Killed”，这意味着我肯定不理解发生了什么。

如果有人能找到一种人工且可靠地在CentOS上创建有限执行环境的方法，以便学生学习如何处理OOM和其他类型的错误，那么许多课程讲师将感激你。

- Jason Foster

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void *mymalloc(size_t n) { return rand() % 3 ? malloc(n) : NULL; } 的意思是定义了一个名为 mymalloc 的函数，它接受一个大小为 n 的参数，并随机返回 malloc(n) 或 NULL。而 #define malloc mymalloc 的作用是将标准库函数 malloc 替换成上述自定义的 mymalloc 函数。 - user529758

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你尝试过在/etc/security/limits.conf中设置hard限制吗？ - Elliott Frisch

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@JasonFoster（只是提供信息，实际上，在Linux上malloc()几乎不会失败。几乎所有现代操作系统都会过度承诺内存，这意味着它们使malloc()返回一个非空指针，即使没有足够的内存，并且只有在那个指针被解除引用时才实际分配基础内存块。如果在此时分配失败，则会收到段错误或类似的错误提示。） - user529758

我没有找到limits.conf，但一些快速搜索似乎暗示它实际上是一个ulimit，而这似乎并没有起作用。最理想的解决方案是我可以实时更改而不必以不同用户身份登录。 - Jason Foster

@H2CO3 我在搜索中找到了那条消息，但我认为一定有办法让它发生。关于OOM Killer以及应该在服务器上禁用它的在线讨论足够多，因此我认为我的目标是可以实现的。我卡在Linux上，所以我希望（使用其他发布的语言）它可以被理性地处理。 - Jason Foster

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1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- amdixon · Accepted Answer

从内核版本2.5.30开始，可以有效地关闭过度承诺。

根据Linux内核内存：

// 在此保存您的工作并记录当前的overcommit_ratio值

# echo 2 > overcommit_memory
# echo 1 > overcommit_ratio

这段文字的意思是将VM_OVERCOMMIT_MEMORY设置为2，表示不允许超过设置的overcommit_ratio值1（即不允许超额提交）。请注意保留HTML标记。

Null malloc demo

的意思是“空malloc演示”。

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

int main(int argc,char *argv[])
{
  void *page = 0; int index;
  void *pages[256];
  index = 0;
  while(1)
  {
    page = malloc(1073741824); //1GB
    if(!page)break;
    pages[index] = page;
    ++index;
    if(index >= 256)break;
  }
  if(index >= 256)
  {
    printf("allocated 256 pages\n");
  }
  else
  {
    printf("memory failed at %d\n",index);
  }
  while(index > 0)
  {
    --index;
    free(pages[index]);
  }
  return 0;
}

输出

$ cat /proc/sys/vm/overcommit_memory 
0
$ cat /proc/sys/vm/overcommit_ratio 
50
$ ./code/stackoverflow/test-memory 
allocated 256 pages
$ su
# echo 2 > /proc/sys/vm/overcommit_memory 
# echo 1 > /proc/sys/vm/overcommit_ratio 
# exit
exit
$ cat /proc/sys/vm/overcommit_memory 
2
$ cat /proc/sys/vm/overcommit_ratio 
1
$ ./code/stackoverflow/test-memory 
memory failed at 0

记得将overcommit_memory恢复为0，overcommit_ratio按照说明进行调整。