new[] 在填充之前不会减少可用内存

Question

这是在 CentOS 64 位上使用 G++ 4.1.2 的 C++。

我们正在编写一个测试应用程序，以将系统上的内存使用量加载 n GB。这个想法是通过 SNMP 等监控整个系统负载。所以这只是一种进行监控的方式。

然而，我们看到的只是简单地做：

char* p = new char[1000000000];

不影响使用的内存，如 top 或 free -m 所示

内存分配似乎只有在内存被写入后才变得“真实”：

memcpy(p, 'a', 1000000000);   //shows an increase in mem usage of 1GB

但我们必须写入所有内存，仅写入第一个元素并不会显示已用内存的增加：

p[0] = 'a';    //does not show an increase of 1GB.

这正常吗，内存真的分配满了吗？我不确定是否是我们正在使用的工具（top 和 free -m）显示不正确的值，或者编译器或运行时和/或内核中是否发生了一些聪明的事情。

即使在关闭优化的调试版本中也会出现这种行为。

我的理解是 new[] 立即分配了内存。 C++ 运行时是否会延迟此实际分配，直到稍后访问它。在这种情况下，内存不足异常是否可以推迟到实际分配内存之后直到访问内存？

这对我们来说不是问题，但很高兴知道为什么会这样！

干杯！

编辑：

我不想知道我们应该如何使用 Vectors，这不是 OO / C++ / 当前的做事方式等等。我只想知道为什么会这样，而不是比有其他尝试方法的建议。

Answer 1

关于你问题的后半部分：

语言标准不允许延迟抛出 bad_alloc。这必须作为 new[] 返回指针的替代方法。以后不能再这样了！

某些操作系统可能会尝试过度使用内存分配，但稍后会失败。这不符合 C++ 语言标准。

Answer 2

请查找过度使用。默认情况下，Linux 在访问之前不会保留内存。如果您最终需要的内存超出可用内存，您不会收到错误消息，但会终止随机进程。您可以使用/proc/sys/vm/* 控制此行为。

IMO，过度使用应该是每个进程的设置，而不是全局设置。并且默认应该是 no overcommit。

Answer 3

当您的库从操作系统分配内存时，操作系统只会在进程的虚拟地址空间中保留一个地址范围。在您使用它之前，操作系统没有理由实际提供此内存 - 正如您所展示的那样。

如果您查看例如/proc/self/maps 你会看到地址范围。如果你查看 top 的内存 use 你不会看到它——你还没有使用它。