new / malloc 在内存充足但碎片化的环境下是否会造成内存洗牌？答案

【问题标题】：Does new / malloc cause memory shuffling in the environment of sufficient but fragmented memory?new / malloc 在内存充足但碎片化的环境下是否会造成内存洗牌？
【发布时间】：2019-08-27 03:37:47
【问题描述】：

这只是出于好奇。

例如，假设我们用完了 8 个字节的内存中的 2 个：

[xx------]

如果我调用 new / malloc 请求 3 个字节，它应该可以正常工作，也许像这样：

[xx--xxx-]

如果我调用 new / malloc 请求另外 3 个字节，会发生什么？就可用内存而言，仍有 3 个空闲字节，即使它们不连续。然后程序会“整理”内存为新分配腾出空间吗？听起来不可能，因为我仍然会保留对现有分配的引用。

如果是这样，那么延伸到一个极端情况，如果您的内存以某种方式 最终超级碎片化（例如，每隔一个字节分配 ala [x-x-x-x- x-x-x-x-]），会这意味着尽管有 50% 的可用内存，我什至无法分配 2 个字节？

我认为平台不重要？

很抱歉这个扩展问题，但在 Java/C# 等其他语言中也会发生这种情况吗？

【问题讨论】：

我认为这严重依赖于架构。
@FantasticMrFox：如果不是所有系统，大多数系统都有一个平面（虚拟）寻址空间。堆块是连续分配的，并通过一个简单的指针访问，因此指针运算很简单。这会导致碎片问题。
对于 C/C++ 是。有时 malloc 使用 sbrk 有时它使用 mmap。在所有情况下，它都不能移动数据，因为这会使您的程序正在使用的指针无效。

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

【解决方案1】：

没错，内存会变得如此碎片化，以至于无法再进行分配。一个好的分配器会在可能的情况下合并释放的块，以限制碎片。

MS .NET 托管框架通过间接分配内存块来解决这个问题，即通过指向块指针的指针。这样，可以将块移动到碎片整理内存，而无需将指针更改为指针。（框架采取了一些措施来避免并发问题，因为 .NET 有一个异步运行的垃圾收集器。）

【讨论】：

MS .net 框架并没有解决使用malloc() 固有的碎片问题，它只是提供了一种处理内存块的替代方法，具有非常具体的约束和一些优势。
@chqrlie：当然，我说的是 gcnew。它会进行碎片整理，否则双重引用将毫无用处。