内存碎片

Question

当我随机使用 malloc()s 和 free()s 时，嵌套且大小不同，在某些时候内存会碎片化，因为这些操作会留下一大堆小内存区域是不连续的，因此不能分配为一个更大的部分。

关于这个的几个问题：

• 当经常这样做以至于内存被强制碎片化然后所有这些内存区域是free()d，我可以吗假设这些空闲区域连接回其原始的连续大小？

• 当我总是对同一个内存执行 malloc() 后跟 free() 并且从不嵌套这些调用时，当 allocated/freed 尺寸总是不同的？

Answer 1

不，无法保证。根据 N1570，7.22.3 Memory management functions:

The order and contiguity of storage allocated by successive calls to the aligned_alloc, calloc, malloc, and realloc functions is unspecified.

无论如何，你有两个选择：

1. 完全信任库内存管理功能。
2. 如果您真的有信心，请编写您自己的内存管理器。

如果我是你，我肯定会相信现有的功能，因为现代实现非常智能。

Answer 2

根据 ISO/IEC 9899:201x -> 7.22.3

The order and contiguity of storage allocated by successive calls to the aligned_alloc, calloc, malloc, and realloc functions is unspecified.

一个好的内存管理器将能够在一定程度上解决这个问题。但是，还有其他方面，例如数据对齐 [1] 会导致内部碎片。

如果依赖内置内存管理，你能做什么？

1. 使用带有内存检查选项的分析器（比如 valgrind）来查找使用后未释放的内存。 示例：
   
   

    valgrind --leak-check=yes myprog arg1 arg2
   

2. 遵循好的做法。示例 - 在 C++ 中，如果您希望其他人继承您的多态 class，您可以将其析构函数声明为虚拟的。

3. 使用智能指针。

备注：

1. Internal fragmentation.

2. 如果你要使用自己的内存管理系统，你可以考虑Boehm-Demers-Weiser垃圾收集器。

3. Valgrind 仪表框架。

4. 使用后未释放的内存会导致碎片化。