Malloc & calloc：分配不同的内存大小

Question

所以，我有这段代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    char *p;
    long n = 1;

    while(1) {
        p = malloc(n * sizeof(char));
        //p = calloc(n, sizeof(char));

        if(p) {
            printf("[%ld] Memory allocation successful! Address: %p\n", n , p);
            n++;
         } else {
            printf("No more memory! Sorry...");
            break;
        }
    }

    free(p);
    getch();
    return 0;
}

我在 Windows 上运行。有趣的事：

• 如果我们使用 malloc，程序会分配大约 430 MB 的内存然后停止（这里的照片 => http://i.imgur.com/woswThG.png）

• 如果我们使用 calloc，程序会分配大约 2 GB 的内存然后停止（这里的照片 => http://i.imgur.com/3JKy5pA.png）

• （奇怪的测试）：如果我们同时使用它们，它最多使用 (~400MB + ~2GB) / 2 => ~1.2GB

但是，如果我在 Linux 上运行相同的代码，分配会继续进行（在 600k 分配和使用了许多 GB 之后，它仍然会继续，直到最终被杀死）并且使用的内存量大致相同。

所以我的问题是：他们不应该分配相同数量的内存吗？我认为唯一的区别是 calloc 用零初始化内存（malloc 返回未初始化的内存）。为什么它只发生在 Windows 上？它既奇怪又有趣。

希望你能帮我解释一下。谢谢！

编辑：

• Code::Blocks 13.12 与 GNU GCC 编译器

• Windows 10 (x64)

• Linux Mint 17.2 “Rafaela” - Cinnamon（64 位）（用于 Linux 测试）

Answer 1

查看程序输出，您实际上分配了相同数量的块，65188 为malloc，65189 为calloc。忽略开销，这略小于 2GB 的内存。

我的猜测是您在 32 位模式下编译（指针被转储为 32 位），这将单个用户进程可用的内存量限制为小于 2GB。进程图显示的不同在于你的程序如何使用它分配的内存。

malloc 版本没有触及分配的页面：超过四分之三的页面实际上没有被映射，因此 只有 430MB。

calloc 版本显示 2GB 的 映射 内存：您的 C 库函数 calloc 可能会清除分配的内存，即使是从操作系统获得的页面也是如此。这不是最佳的，但只有在您不触摸分配的内存时才可见，无论如何都是一种特殊情况。然而，不清除从操作系统获得的页面会更快，因为它们被指定为零填充。

在 Linux 中，您可能正在编译为 64 位，从而可以访问超过 2GB 的虚拟进程空间。由于您不接触内存，因此它没有被映射，calloc 的情况似乎也发生了同样的情况。 C 运行时不同（Linux 上为 64 位 glibc，Windows 上为 32 位 Microsoft Library）。您应该在 Linux 的不同终端中使用 top 或 ps 来检查在这两种情况下实际映射到您的进程的内存量。