“专家C编程”一书中的内存分配练习

Question

这个练习要求我看看如果在下面的程序中分配的内存块小于1MB会发生什么：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main()
{
    int MB=0;
    while(malloc(1<<20))
        ++MB;
    printf("Allocated %d MB total\n",MB);
}

我笔记本电脑的结果是

拨款3056 MB

而不是像这样改变程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main()
{
    int MB=0;
    while(malloc(1<<19))
        ++MB;
    printf("Allocated %d MB total\n",MB/2+MB%2);
}

结果是

分配的3045 MB共计

我自己修改的程序正确吗？为什么结果小于3056 is？

Answer 1

1. 是的，你的计划很好。(尽管总要把兆字节数相加，但这有点不合标准。)
2. 当您调用free时，您不会告诉它您正在释放的块有多大。这意味着内存管理系统必须知道每个块有多大。这意味着它必须将这些信息存储在某个地方。因为它不能在内存块中存储信息，所以它必须将它存储在块之外，这通常意味着实际分配的内存比请求的要多一些。例如，它实际上可以分配一个比请求的块大一个size_t的块，在开始时存储块大小，然后告诉您该块是在大小之后开始的。

大多数malloc实现都会在页面边界上进行大量的分配(通常一个页面是4K)。一种方法是为每个分配浪费整个页面，只对单个size_t值使用该页面。这听起来很糟糕，但如果你想要半兆字节，一页不到分配大小的1%，浪费1%的总内存也没那么可怕。

假设是你的马洛干的。当您分配1MB块时，您将设法分配其中的3056个。如果每个分配比请求大一个4k页，隐藏分配将为3056*4k，或略小于12 is。(实际上它略小于12 兆字节，但我要继续说mega，我的意思是mebi。)所以可用的总内存应该是3068 MB。

当您将其更改为分配半MB块时，您至少可以分配其中的3045*2-1块(假设MB的数量被舍入)。这是6089个额外页面，约为23.8MB，再加上3044.5 MB的分配，总共约为3068.3 MB。

所有这些都不能证明您的malloc是这样工作的，但它至少显示了一种可能的机制。

Answer 2

1.当你运行这个程序时，你不会每次都得到相同的结果。因为您正在从堆中分配1MB的内存块，直到内存可用为止，并且可用内存在perticular中可能会有所不同。

2.你的代码中没有任何错误。

3.在分配内存后，没有分配内存，因此一般操作系统释放了程序exists.This后分配的内存，而嵌入式操作系统一般不为您释放内存。