在 C++ 中，即使调用了 delete，进程何时会保留分配的内存？答案

【问题标题】：In C++, when does a process retain allocated memory even though delete is called?在 C++ 中，即使调用了 delete，进程何时会保留分配的内存？
【发布时间】：2009-08-11 10:53:50
【问题描述】：

我想了解在以下情况下 GCC 运行时发生了什么。

我有一个 C++ 程序，它分配许多内存块，然后删除它们。令人费解的是，GCC 运行时没有将内存返回给操作系统。相反，它仍然由我的程序保留，我假设我想在不久的将来分配类似的内存块。

以下程序演示了会发生什么：

#include <iostream>
using namespace std;

void pause1()
{
    cout << "press any key and enter to continue";
    char ch;
    cin >> ch;
}

void allocate(int size)
{
    int **array = new int*[size];
    for (int c = 0; c < size; c++) {
        array[c] = new int;
    }
    cout << "after allocation of " << size << endl;
    for (int c = 0; c < size; c++) {
        delete array[c];
    }
    delete [] array;
}

int main() {
    cout << "at start" << endl;
    pause1();
    int size = 1000000;
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        allocate(size);
        cout << "after free" << endl;
        pause1();
        size *= 2;
    }
    return 0;
}

我通过运行“ps -e -o vsz,cmd”检查进程在每次暂停时（当它根本不应该持有任何内存时）所持有的内存量。

进程在每次暂停时持有的数量如下：

2648kb - 开始 18356kb - 在分配和释放 1,000,000 个整数之后 2780kb - 在分配和释放 2,000,000 个整数之后 65216kb - 分配和释放 4,000,000 个整数后

我在 Fedora Core 6 上运行并使用 GCC 4.1.1。

【问题讨论】：

为什么会出现这个问题？它会导致内存不足吗？
问题是由于内存使用量高的情况下交换导致机器速度变慢；如果内存实际上已被应用程序释放，我想避免的事情。

标签： c++ memory gcc memory-management

【解决方案1】：

C 库使用的内存分配器根据块的大小以多种方式分配内容。当内存被释放时，页面并不总是返回给操作系统，尤其是当您进行许多小分配时。

内存只能逐页返回给操作系统，不能用于小分配。

如果您确实需要了解，请检查 C 库源代码并对其进行检测等。

在 C++ 中，您可以覆盖容器的分配器以进行自己的内存管理 - 然后您可以做任何您想做的事情（例如 mmap /dev/zero 或其他）

【讨论】：

除非您自己进行内存管理，否则很少会返回给操作系统。标准内存管理（我看过的实现）保留了操作系统提供的所有内容。

【解决方案2】：

这取决于，通常如果你使用的是 Linux 机器，底层的 malloc 将开始在堆中分配东西并且它会增长，但是如果你释放一些大的内部块，它将无法释放任何东西直到顶部部分堆被释放，因为它唯一能做的就是增加或减少堆。

因此，如果您分配一个大块，然后分配一个较小的块，然后释放您的错误块，则它们可能会按顺序放置，直到您释放较小的块，您的进程将无法减少堆大小。

在您当前的示例中，您所做的第一次释放可能不会等待下一次分配，后来它们无法被释放，因为您在其上分配了一些东西。或者它可能在给定的内存大小之前不会开始释放。

【讨论】：