C 和 Java 之间的内存分配答案

【问题标题】：Memory allocation between C and JavaC 和 Java 之间的内存分配
【发布时间】：2013-10-17 15:24:03
【问题描述】：

我用 C 和 Java 开发了 Eratosthene's Sieve 算法，但遇到了一些问题。

为了管理素数数组，我为 C 使用了一个 char 数组（每个元素 8 位）和一个用于 Java 的布尔数组（每个元素 8 位）。

当我尝试计算质数直到 N=1,000,000,000（所以有一个由 N 个元素组成的数组）时，Java 应用程序运行良好（我将堆大小扩展到 1.5GB）。当我尝试对 C 应用程序执行相同操作时，它会耗尽内存（限制为 N=680,000,000）。

当我以相同的 N=500,000,000 运行两个应用程序时，我检查了它们都占用了大约 512MB 的 RAM，所以如果 Java 应用程序在 N=1,000,000,000 时运行良好，我不明白为什么 C 应用程序无法立即运行。

是否有 C 的“选项”，比如我不知道的 Java 的“-Xmx1536m”？

我有 4GB 的 RAM，我使用的是 64 位的 Windows 7。我还检查了 sizeof(size_t) 的值，它是 32，所以我想我可以正确分配 4GB 的内存。

编辑：我尝试了 64 位版本的 Cygwin，现在它在 N=1,000,000,000 时运行良好。是否有一个原因？我猜 1GB 的内存“需要”32 位，而不是 64 位...

这里是应用程序的来源。

Java：

int N = 1000000000;
int m;

boolean[] isPrime = new boolean[N + 1];
for (int i = 2; i <= N; i++) {
    isPrime[i] = true;
}

for (int i = 2; i*i <= N; i++) {
    if (isPrime[i]) {
        for (int j = i; (m = i*j) <= N; j++) {
            isPrime[m] = false;
        }
    }
}

int N = 1000000000;
int i, j, m;
char *isPrime;
isPrime = malloc(sizeof(char)*(N+1));

for (i = 2; i <= N; i++) {
    isPrime[i] = 1;
}

for (i = 2; i*i <= N; i++) {
    if (isPrime[i]) {
        for (j = i; (m = i*j) <= N; j++) {
            isPrime[m] = 0;
        }
    }
}

【问题讨论】：

请注意：您应该始终检查 malloc() 的返回值
你为什么不使用bit vector？ Java 有一个很好的实现，叫做BitSet。你可能会在网上找到一个 C 语言，或者很容易自己写一个。
（或者，如果 C++ 是一个选项，std::vector<bool> 专门用作位向量。）
@cdhowie - 如果 C++ 是一个选项，那么他也可以在那里使用std::bitset。 std::vector<bool> 和std::bitset 的区别在于std::vector<bool> 可以改变大小，但他有一个静态大小，所以没有必要。
这可能是因为在您的进程的 32 位地址空间中没有 1GB 的连续地址块。在 64 位地址空间中发生这种情况的几率要低得多。

标签： java c memory-management out-of-memory

【解决方案1】：

这可能是因为 C 运行时和 JVM 之间的内存分配方式不同。 C 运行时保证数组有一个连续的内存块，允许您进行指针运算来访问数组元素。 Java 中没有这样的保证，它可能允许分配更大的数组。

【讨论】：