如何确定 C 程序中的可用堆内存-解网

问：

我想编写一个程序，每秒分配一些内存块，然后写出剩余的内存量（我故意不释放任何内存，因为实际用例是模拟内存不足的情况）。这是程序（适用于 linux）：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    size_t mbs = 500 * 1000000; // 500mb

    while(true) {
        sleep(1);

        void* tmp = malloc(mbs);

        system("free");
    }
    
    return 0;
}

系统调用列出可用内存，我预计可用内存每秒减少 500mb，我尝试分配，但是从下面的前几行输出中可以看出，可用内存没有显着变化（在大约 32gb 的 RAM 中，可用内存徘徊在 25GB 左右）。我也尝试过较低的数量，10mb 和 100mb，但行为是一样的。因此，在这个特定的输出中，到第 8 次空闲时，我预计已经使用了 8gbs 的 ram：free

user@DESKTOP-DAGF175:/Projects/tmp$ g++ main.cpp
user@DESKTOP-DAGF175:/Projects/tmp$ ./a.out
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       33471660     7338384    25903924       17720      229352    25999544
Swap:       8192000           0     8192000
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       33471660     7330684    25911624       17720      229352    26007244
Swap:       8192000           0     8192000
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       33471660     7327256    25915052       17720      229352    26010672
Swap:       8192000           0     8192000
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       33471660     7325428    25916880       17720      229352    26012500
Swap:       8192000           0     8192000
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       33471660     7325208    25917100       17720      229352    26012720
Swap:       8192000           0     8192000
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       33471660     7321232    25921076       17720      229352    26016696
Swap:       8192000           0     8192000
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       33471660     7321360    25920948       17720      229352    26016568
Swap:       8192000           0     8192000
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:       33471660     7318624    25923684       17720      229352    26019304
Swap:       8192000           0     8192000

我也在Windows上尝试过类似的事情，但结果是一样的。这里也是 Windows 代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>

int main() {
    size_t mbs = 500 * 1000000; // 500mb

    while(true) {
        Sleep(2);

        void* tmp = malloc(mbs);

        system("systeminfo |find \"Available Physical Memory\"");
    }
    
    return 0;
}

为什么我没有看到消耗的内存减少？

C Linux 内存 malloc

const int PAGE_SIZE = 4096; // commonly used page size

int main() {
    size_t mbs = 500 * 1000000; // 500mb

    while(true) {
        sleep(1);

        char* tmp = (char*)malloc(mbs);
        if(tmp == NULL) {
            printf("Allocation failed\n");
            exit(1);
        }

        // Force the OS to commit the memory by writing to it
        for(size_t i = 0; i < mbs; i += PAGE_SIZE) {
            tmp[i] = 0;
        }

        system("free");
    }
    
    return 0;
}

编辑：此外，您可以使用接口在 Linux 中禁用过量使用：sysctl

echo 2 > /proc/sys/vm/overcommit_memory

有效设置：

0对于启发式策略（内核将尝试估计用户空间分配的可用内存量）
1对于“始终过量使用”（内核允许所有内存分配，无论当前内存分配状态如何）
2用于禁用过量使用

如果要观察可用内存的减少或者，您可以禁用内存过量使用，并强制操作系统在未承诺允许其使用的情况下不提供内存。操作系统向该过程承诺了一些内存，直到绝对必要时才真正提供内存是的，如果你使用它，你可以得到，“哈哈！我撒谎了！你不可能真的拥有我答应过你的那种记忆！它是你的OOM杀手!!”如果你幸运的话，这是你的过程。如果你不走运，那就是主要的生产数据库进程或类似的进程。如果您关心持续可用性，内存过量使用是非常愚蠢的。

2赞 tadman 8/10/2023

我和安德鲁在一起。操作系统，就像一家距离破产只有一次发动机故障的廉价航空公司一样，可以而且会在很多事情上撒谎，尤其是它可以承诺分配多少内存。当它陷入谎言时，它只是终止指出问题的程序，从而解决问题！

1赞 Andrew Henle 8/10/2023

@tadman 当它陷入谎言时，它只是终止指出问题的程序......这就是问题所在 - Linux OOM 杀手不一定会终止指出问题的程序 - 如果你的关键生产进程使用了系统 128 GB RAM 中的 120 GB，并且你错误地登录并启动了该服务器上的 Eclipse，那么 OOM 杀手很可能会破坏你的生产过程。另请参阅 Fault-Of-Fuel Killer。如果燃油不足，你觉得乘坐一架把你扔出门外的飞机怎么样？欢迎使用 Linux。

1赞 tadman 8/10/2023

@AndrewHenle Linux 在内存不足时确实会变得有点杀人，这是真的。我见过它在精神病态的愤怒中杀死各种各样的东西，包括莫名其妙地，但是当你知道有很多自由记忆时，你可以高枕无忧，这还有什么附带损害。init

1赞 tadman 8/10/2023

@miloserdow我从来没有收到过OOMKiller的优惠券。只有页面和愤怒的客户。

上一个：仅使用指针的链表 question+problem

下一个：有人可以告诉我如何修复 malloc 的这种内存格式吗？

如何确定 C 程序中的可用堆内存

How to determine available heap memory in a C program

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