malloc() 不为大块内存分配内存

Question

我正在尝试制作一个分配内存的程序，然后用随机数据填充分配的内存，在本例中为A，并多次执行此操作，然后以毫秒为单位打印填充 100 mb 所需的时间. 该程序应该每次分配 100 mb 的倍数。该程序应该做到这一点高达 9000 mb。我这样做的原因是为了演示操作系统在耗尽可用内存并使用交换空间时的行为。但是我在这样做时遇到了问题。

当我运行程序时，它的行为就像它应该做的那样，直到我达到 2100 mb 然后它停止分配内存，一段时间后错误处理程序启动并退出程序，因为 malloc() 返回 NULL。

这是代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
#define KILO    1024
#define MEGA (KILO*KILO)
#define INCREMENT 100

int diffTime(struct timeval * startTime, struct timeval * endTime) {
    return ((endTime->tv_sec - startTime->tv_sec)*1000 + (endTime->tv_usec- startTime->tv_usec)/1000);
}

int createBigDatablock(long int storlek) {
    char *arr = (char*) malloc(storlek*MEGA);
    if (arr==NULL){
        printf("Error: not allocating memory");
        exit (-1);  
    }
    for(int i = 0;i<storlek*MEGA;i++){
        arr[i] = 'A';
    }
    fflush(stdin);
    getchar();
    free(arr);
    return 0;
}



int main(void) {
    long int i;
    struct timeval startT, endT;
    // struct timezone tzp;
    for(i=INCREMENT;i<=9000;i=i+INCREMENT){
        gettimeofday(&startT, NULL); //&tzp); /* hämta starttid */
        createBigDatablock(i);
        gettimeofday(&endT, NULL);//&tzp); /* hämta sluttid */
        printf("Datablock  %ld MB took %d msec\n",i, diffTime(&startT,&endT));
    }
    return 0;
}

我尝试在具有 4 GB 内存和 570 mb 交换空间的 debian 8 虚拟机上运行它。内存永远不会被完全填满，交换空间也永远不会被触及。如果有人能帮我解决这个问题，我会很感激的

Answer 1

我偶然发现了这段代码，并在 Fedora 34 X86_64 系统上编译了它。它会在将 A 写入内存位置的循环上的数据块 2100 处出现段错误。我将 i 更改为 long int i 并且我的系统几乎停止运行，但在另一个终端中看到的空闲显示它正在填充交换。我还没有完全测试它，但它似乎正在工作。这里有两个 i 变量，也许它们被认为是独立的。

for(int i = 0;i<storlek*MEGA;i++){
    arr[i] = 'A';


for(long int i = 0;i<storlek*MEGA;i++){
    arr[i] = 'A';

Answer 2

您可能有一个 32 位系统，您不能为每个进程分配超过 2 GB 的内存。

如果malloc返回NULL，则表示无法分配内存。

所以你的程序的行为是正常的。

另一种可能性是它根本找不到足够大的空闲连续内存块。

从未触及交换空间的原因可能是因为您的虚拟机有 4gb 的内存，所以总是有足够的可用内存。 如果您想使用交换空间，您可以尝试分配大量较小的内存块，例如 40 乘以 100Mb；那么你可以分配的内存总量也可能高于2100Mb。