测量静态、堆和堆栈内存？ (c++, Linux - Centos 7)

Question

我想分别测量堆栈、堆和静态内存，因为我对每一个都有一些限制。

为了测量堆内存，我使用了 valgrind->massif 工具。 Massif 也应该可以测量堆和堆栈内存，但它显示出奇怪的结果：

• 没有 --stacks=yes 的最后一个快照提供了 total(B)=0、有用堆(B)=0、extra-heap(B)=0（所以一切都很好）

• 使用 --stacks=yes 的最后一个快照提供了 total(B)= 2,256、有用堆 (B)=1,040、extra-heap(B)=0、stacks(B)=1,208（显示内存泄漏，即使它是相同的命令和相同的二进制测试...不知道为什么...）

所以最后我需要一个工具来测量 c++ 二进制文件使用的堆栈和静态内存，欢迎提供一些帮助:)

感谢您的帮助！

----------- 编辑 --------------

关于 Basile Starynkevitch 的评论，为了解释我对静态、堆栈和堆内存的含义，我从 Dmalloc 库文档中获取了它：

• 静态数据是其存储空间编译到程序中的信息。

  /* global variables are allocated as static data */
  int numbers[10];
  
  main()
  {
          …
  }
  

• 堆栈数据是在运行时分配的数据，用于保存函数内部使用的信息。这些数据由系统在称为堆栈空间的空间中管理。

  void foo()
  {
          /* if they are, the parameters of the function are stored in the stack */
          /* this local variable is stored on the stack */
          float total;
          …
  }
  
  main()
  {
      foo();
  }
  

• 堆数据也在运行时分配，为程序员提供动态内存能力。

  main()
  {
      /* the address is stored on the stack */
      char * string;
      …
  
      /*
       * Allocate a string of 10 bytes on the heap.  Store the
       * address in string which is on the stack.
       */
      string = (char *)malloc(10);
      …
  
      /* de-allocate the heap memory now that we're done with it */
      (void)free(string);
      …
  }
  

Answer 1

顺便说一句，我在你回答之前找到了它：

• 要测量堆内存使用 valgrind -> massif

• 要测量静态内存，请在二进制文件上使用 bash 函数 size

• 要测量堆栈，可以使用stackusage

它给了我想要的所有数据

Answer 2

我想分别测量堆栈、堆和静态内存，因为我对每一个都有一些限制。

我无法想象为什么您对每个都有单独的 约束。他们都坐在virtual memory！顺便说一句，您可以使用 setrlimit(2) 设置限制（可能来自调用 shell 进程，例如使用 bash ulimit 内置）。

如果您考虑流程的实际virtual address space，您的定义是幼稚的。

顺便说一句，proc(5) 使您能够查询该空间，例如在程序内部使用/proc/self/maps，如here（或/proc/1234/maps 查询pid 1234 的进程，可能从终端）。您还可以使用/proc/self/status 和/proc/self/statm（顺便说一句，在终端中尝试cat /proc/self/maps 和cat /proc/$$/maps）。在 Linux 上，您还可以使用 mallinfo(3) 和 malloc_stats(3) 获取有关内存分配统计信息的信息。

静态数据可能位于程序的data segment（或BSS 段）中。但是线程本地空间呢？这些数据段还包含各种库内部的数据，特别是 C 标准库libc.so（这算不算？）。当然堆栈段通常比实际使用堆栈（从“底部”到当前%esp寄存器）更大（因为页面对齐）。一个多threaded 进程有几个 堆栈（和堆栈段），每个线程一个。

堆栈数据当然在调用堆栈中，其中包含许多其他内容（返回地址、间隙、溢出的寄存器），而不仅仅是 automatic variables（其中一些仅位于寄存器中或由编译器优化，没有消耗任何堆栈槽）。他们算吗？此外，来自crt0（调用您的main）的启动代码可能会使用一点堆栈空间（这算不算？）...

堆分配的数据（它可以从各种库分配，甚至从动态链接器分配）不仅包含您的程序从malloc（和朋友）获得的内容，还包含必要的开销。这算不算？那么memory-mapped files 呢？他们应该怎么算？

我建议查询实际的虚拟地址空间（例如，通过阅读 /proc/self/maps 或使用 pmap(1)...），但您得到的结果与您所要求的不同。