有关栈和堆的定量剖判(★firecat推荐★卡塔尔国

作者:编程技术

第一种方式:使用malloc申请内存;

这样的方式是在堆区申请的内存,在linux中,其实是在申请的时候基本没有限制,比如32位机器,理论上可以malloc(4G)的大小,因为2^32=4G,但事实上linux的进程地址空间是这样的:

分分快三计划 1

所以经过实验,使用malloc最大能够申请的空间是3G左右,这里要注意,要使用下面这样的方式申请空间:

 

[cpp] view plain copy

 

  1. int MB = 0;  
  2.         while(malloc(1 << 20))  
  3.         {  
  4.                 MB ;  
  5.         }  
  6.         printf("Allocate %d MB totaln", MB);  

    不能直接

 

 

[cpp] view plain copy

 

  1. size_t MB = (size_t)(2147483648UL);  
  2.  char *buf = (char*)malloc(MB);  

    因为可能内存中存在碎片,内存空闲空间总和也许有3G,但是直接申请3G,可能会不成功,因为它不是连续的内存空间。

 

 

接下来我又迷茫了,为什么申请堆空间不受到swap空间和物理内存大小的限制呢?由于linux使用的是虚拟内存,因此分配是不受影响的,但是,在使用的时候,我们同时使用的内存大小超过了swap空间和物理内存大小,将会出现一些问题,这里有一篇文章说得不错,记录下:

 

 

 

 

一直都有一个疑问,一个进程可以使用多大的内存空间,swap交换空间以及物理内存的大小,ulimit的stack size对进程的内存使用有怎样的限制?今天特亲自动手实验了一次,总结如下:

此处我们好奇的一个问题是,栈到底有多少大呢?通过下述的代码,在vs2008下的输出为1011kB;

使用int MB[2097152]会失败,因为堆栈可能保存参数,返回地址等等信息,已经占用了部分堆栈,下面的MB[2090000]是可以成功的!

 

 

所以总结一下:如果用malloc的方式,一个进程理论上是可以使用3G的内存(应该说可见),但是同时能够使用的真正最大内存只有swap空间 物理空间这么大

使用int a[]这样的形式,申请的空间会受到ulimit -a中stack size的影响。

 

ps:其实我觉得堆栈就不应该一起说~他俩的概念还是差很多的~我搜到的文章都把这两者混在一起说,非常容易迷惑人.....

 

记录下参考的文章:

上述代码在我的Windows xp,vs2008,内存4G的ThinkPad系统上,最终能够申请的最大空间为1.7G;至于为什么只能申请到这么大空间,可参见《程序员的自我修养》pg309。

开辟一片内存空间有2种方式,第一种:int a[];第二种malloc,那么在linux下,这两种方式可以开辟多大的内存空间呢?下面依次进行实验:

  1. #include <stdlib.h>  
  2. #include <iostream>  
  3. #include <windows.h>  
  4. using namespace std;  
  5.   
  6. int stackApp(int & count)  
  7. {  
  8.     int a=1;  
  9.   
  10.     while(1)  
  11.     {  
  12.         _asm{ push a} //消耗栈空间;  
  13.         count ;  
  14.     }  
  15. }  
  16.   
  17. int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
  18. {  
  19.     int count = 0;   
  20.   
  21.     __try{  
  22.         stackApp(count);  
  23.     }  
  24.     __except(GetExceptionCode()==STATUS_STACK_OVERFLOW ? EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER : EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH){  
  25.         cout<<"exception"<<endl;  
  26.         cout<<"the count is "<<(count*4/1024)<<"kB"<<endl;  
  27.     }  
  28.       
  29.     system("pause");  
  30.     return 0;  
  31. }  

第二种方式:使用int a[]申请内存;

这样的方式是在栈区申请的内存,在linux中,会受到ulimit -a中stack size结果的影响

比如我的ulimit -a结果

[cpp] view plain copy

 

  1. stack size              (kbytes, -s) 8192  

 

那么代码中

 

 

[cpp] view plain copy

 

  1. //      int MB[2097152]; 4*2097152 = 8192kb  
  2.         int MB[2090000];  
  3.         MB[0] = 0;  
  4.         MB[2090000 - 1] = 0;  

[cpp] view plain copy

 

  1. int MB[2097152];  

2、Windows每个线程的栈都是独立的,一个进程有多少个线程就有多少个栈(问题:啥意思,我一直以为每个函数都有自己的栈)。

文章来源:

[cpp] view plaincopy分分快三计划 2分分快三计划 3

 

 

读者仔细阅读上述代码的话,可能会觉得有问题。因为调用stackApp也会涉及对栈的操作,消耗栈的空间,但是此处基本上没有影响,一次函数调用消耗的栈空间十分有限(几个字节而已)。经过上述实验,大家对于栈空间的大小,应该有丰满的概念了。

4、VS2010工程属性-链接器-系统-堆栈保留大小,可以修改栈大小。

计算机系统中的堆和栈是跟程序员最密切的两个概念。如果没有栈和堆的概念,下面程序的错误就不知道其所以然。

 


 

[cpp] view plaincopy分分快三计划 4分分快三计划 5

消耗栈空间主要有两种操作:函数调用和局部变量。在写递归程序时,大家就容易碰到栈空间溢出的情况。上述代码就是局部变量申请引发栈溢出错误的例子。在vs2008中测试,具体的错误名称为:stack overflow,即栈发生溢出,也就是说申请的空间a[1024][1024]超出了栈的大小,所以出现栈溢出的错误。

[cpp] view plaincopy分分快三计划 6分分快三计划 7

堆:由程序员new分配,速度较慢,容易产生内存碎片。堆向高地址扩展,不连续。堆的大小受限于电脑的虚拟内存。

1、栈大小固定(编译时确定),堆的大小实际上(运行时)动态变化的,但有理论最大值:进程空间大小-内核空间大小-栈大小-全局空间。
linux系统下默认栈大小是10M,windows系统下默认栈大小是1M。windows下用vs2010编译C 程序时,编译属性中可以重新设定栈大小.
堆的话,理论上内存有多大,就可以建多大.但32位的程序在64位系统上运行的时候,一个进程的堆大小应该是不可以超过4G的.

5、栈:由系统自动分配,速度较快;栈向低地址扩展,内存连续。栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的。

  1. #include <stdlib.h>  
  2. int main(int argc, char* argv[])  
  3. {  
  4.     int a[1024][1024];  
  5.       
  6.     system("pause");  
  7.     return 0;  
  8. }  

 

 

 

下一个问题就是:如果申请的空间过大,栈不够,那该怎么处理呢?这就要说到堆,我们平常使用的malloc语句就是在堆上进行空间申请,一般申请几百兆空间也不是问题。下面的代码回答了一个问题:在堆上可以最大可申请多少的空间?

3、Win32一个进程一次性能够分配最大的堆空间取决于最大的那个堆。Windows进程地址空间分布有heap0~heap5(头一次听说Windows的堆是有限的)。heap5是最大的堆,大小约1.5GB~1.7GB。

 

 

  1. #include <stdlib.h>  
  2. #include <stdio.h>  
  3.   
  4. #define UNIT (100*1024*1024)  
  5.   
  6. int main(int argc, char* argv[])  
  7. {  
  8.     unsigned long max = 0;  
  9.     char* p = NULL;  
  10.   
  11.     while(1){  
  12.         max ;  
  13.         p = (char*)malloc(max*UNIT);  
  14.   
  15.         if(p != NULL){   //申请成功输出一个1;  
  16.             printf("%d ", 1);  
  17.             free(p);  
  18.         }else{  
  19.             printf("frame size: %ldn", max-1); //输出申请的最大空间;  
  20.             break;  
  21.         }  
  22.     }  
  23.     getchar();  
  24.     return 0;  
  25. }  

 

 

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关键词: 分分快三计划 C++ 内存