VirtualAlloc 失败答案

【问题标题】：VirtualAlloc failingVirtualAlloc 失败
【发布时间】：2015-07-04 14:44:54
【问题描述】：

我正在尝试使用 VirtualAlloc 来保留和提交一块内存，然后再次扩展该块。不幸的是，尽管 VirtualQuery 说请求的地址范围是免费的，但它返回 NULL 并出现错误 ERROR_INVALID_ADDRESS。这是我的代码：

void* allocation = VirtualAlloc(NULL, 4096, MEM_RESERVE | MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
void* desiredNextAllocation = (char*)allocation + 4096;
MEMORY_BASIC_INFORMATION info;
size_t memory_info = VirtualQuery(desiredNextAllocation, &info, sizeof(info));
void* extended = VirtualAlloc(desiredNextAllocation, 4096, MEM_RESERVE | MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);

第一次分配返回 0x00000000000d0000。对 VirtualQuery 的调用会在“信息”中产生以下数据：

    BaseAddress 0x00000000000d1000  void *
    AllocationBase  0x0000000000000000  void *
    AllocationProtect   0x00000000  unsigned long
    RegionSize  0x00000000000ff000  unsigned __int64
    State   0x00010000  unsigned long
    Protect 0x00000001  unsigned long
    Type    0x00000000  unsigned long

我解释这意味着有 0xff 可用页面从 0xd1000 开始处于 MEM_FREE 状态。那么为什么我在 0xd1000 提交页面的尝试失败了呢？

我运行的是 Windows 7，这是 64 位版本。

我已经阅读了几篇关于 VirtualAlloc 的 StackOverflow 帖子，但它们似乎都暗示这段代码应该像我对文档的理解一样工作。

【问题讨论】：

标签： c++ windows memory virtualalloc

【解决方案1】：

如果你想为分配指定连续的页面，你想将分配地址空间与分配内存分开来支持它。牢记这一点，我们可以实现如下代码：

#include <windows.h>
#include <iostream>
#include <iomanip>

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, MEMORY_BASIC_INFORMATION const &mi) {
    return os   << std::setw(20) << "Allocation Base: " << mi.AllocationBase << "\n"
                << std::setw(20) << "BaseAddress: " << mi.BaseAddress << "\n"
                << std::setw(20) << "Protection: " << mi.Protect << "\n"
                << std::setw(20) << "Region size: " << mi.RegionSize;
}

void show_page(void *page) {
    MEMORY_BASIC_INFORMATION info;

    VirtualQuery(page, &info, sizeof(info));
    std::cout << info << "\n\n";
}

static const int page_size = 4096;

void *alloc_page(char *address) {

    void *ret = VirtualAlloc(address, page_size, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE);
    show_page(ret);
    return ret;
}

int main() {
    static const int region_size = 65536;

    char * alloc = static_cast<char *>(VirtualAlloc(NULL, region_size, MEM_RESERVE, PAGE_READWRITE));

    for (int i = 0; i < 4; i++)
        alloc_page(alloc + page_size * i);
}

示例结果：

Allocation Base: 00000000000C0000
    BaseAddress: 00000000000C0000
     Protection: 4
    Region size: 4096

Allocation Base: 00000000000C0000
    BaseAddress: 00000000000C1000
     Protection: 4
    Region size: 4096

Allocation Base: 00000000000C0000
    BaseAddress: 00000000000C2000
     Protection: 4
    Region size: 4096

Allocation Base: 00000000000C0000
    BaseAddress: 00000000000C3000
     Protection: 4
    Region size: 4096

如您所见，现在所有分配都成功了。顺便说一句：当您保留地址空间时，您可以分配的最小大小是 64K（如上所示）。您应该通过调用GetSystemInfo 并在它提供的SYSTEM_INFO 结构中使用dwPageSize 和dwAllocationGranularity 来真正获得页面大小和最小区域大小。

【讨论】：

【解决方案2】：

来自documentation for VirtualAlloc：

如果内存被保留，则指定地址向下舍入到分配粒度的最接近的倍数。

在这种情况下，地址 0xd1000 向下舍入为地址 0xd0000，该地址已被保留，因此无效。

【讨论】：