malloc是否懒惰地为Linux（和其他平台）上的分配创建后备页？
在Linux上，如果我使用malloc(1024 * 1024 * 1024) ，malloc实际上会做什么？
我确定它会为分配分配一个虚拟地址（如果需要，可以通过走空闲列表并创建一个新映射），但是它确实创建了1 GiB的交换页面吗？ 或者当它实际上像mmap那样触摸它们时，它会mprotect地址范围并创建页面？
（我指定了Linux，因为标准对这些细节没有提及，但我很想知道其他平台也能做什么。）
Linux确实推迟了页面分配，也就是说。 '乐观的内存分配'。 你从malloc中获得的内存不会被任何东西所支持，当你触摸它的时候，你实际上可能会得到一个OOM条件（如果没有你请求的页面的交换空间），在这种情况下，一个进程会被毫不客气地终止。
参见例如http://www.linuxdevcenter.com/pub/a/linux/2006/11/30/linux-out-of-memory.html
9.内存（Linux内核的一部分，Andries Brouwer在Linux内核上的一些评论）是一个很好的文档。
它包含以下程序，演示Linux处理物理内存与实际内存之间的关系，并解释内核的内部结构。
通常，第一个演示程序在malloc（）返回NULL之前将获得非常大量的内存。 第二个演示程序将获得更少量的内存，现在实际使用的是先前获得的内存。 第三个程序将获得与第一个程序相同的大量数据，然后当它想要使用它的内存时它会被杀死。
演示程序1：分配内存而不使用它。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main (void) {
int n = 0;
while (1) {
if (malloc(1<<20) == NULL) {
printf("malloc failure after %d MiBn", n);
return 0;
}
printf ("got %d MiBn", ++n);
}
}
演示程序2：分配内存并实际触摸它。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main (void) {
int n = 0;
char *p;
while (1) {
if ((p = malloc(1<<20)) == NULL) {
printf("malloc failure after %d MiBn", n);
return 0;
}
memset (p, 0, (1<<20));
printf ("got %d MiBn", ++n);
}
}
演示程序3：先分配，然后再使用。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define N 10000
int main (void) {
int i, n = 0;
char *pp[N];
for (n = 0; n < N; n++) {
pp[n] = malloc(1<<20);
if (pp[n] == NULL)
break;
}
printf("malloc failure after %d MiBn", n);
for (i = 0; i < n; i++) {
memset (pp[i], 0, (1<<20));
printf("%dn", i+1);
}
return 0;
}
（在Solaris等功能良好的系统上，三个演示程序获得相同数量的内存并且不会崩溃，但请参阅malloc（）返回NULL。）
我在同一主题上给出了类似帖子的答案：
有些分配器是懒惰的吗？
这开始有点偏离主题（然后我会将它与你的问题联系起来），但是发生的情况与在Linux中分离进程时发生的情况类似。 分叉时，有一种称为“拷贝写入”的机制，它只在内存写入时才复制新进程的内存空间。 这样，如果分支进程exec立即执行一个新程序，那么您已经节省了复制原始程序内存的开销。
回到你的问题，这个想法是相似的。 正如其他人指出的那样，请求内存立即获得虚拟内存空间，但实际页面只在写入时才分配。
这是什么目的？ 它基本上使mallocing内存的操作大致是一个大O（1）而不是Big O（n）操作（类似于Linux调度器扩展它的工作方式，而不是在一个大块中进行）。
为了证明我的意思，我做了以下实验：
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./bigmalloc
real 0m0.005s
user 0m0.000s
sys 0m0.004s
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./deadbeef
real 0m0.558s
user 0m0.000s
sys 0m0.492s
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./justwrites
real 0m0.006s
user 0m0.000s
sys 0m0.008s
bigmalloc计划分配2000万英镑，但不对他们做任何事情。 deadbeef向每个页面写入一个int，导致19531个写入，并且刚刚写入19531个int并将它们清零。 正如你所看到的，deadbeef执行的时间比bigmalloc大100倍，比justwriter大50倍。
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = malloc(sizeof(int)*20000000); // Allocate 80 million bytes
return 0;
}
。
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = malloc(sizeof(int)*20000000); // Allocate 80 million bytes
// Immediately write to each page to simulate an all-at-once allocation
// assuming 4k page size on a 32-bit machine.
for (int* end = big + 20000000; big < end; big += 1024)
*big = 0xDEADBEEF;
return 0;
}
。
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = calloc(sizeof(int), 19531); // Number of writes
return 0;
}
上一篇: Does malloc lazily create the backing pages for an allocation on Linux (and other platforms)?