为啥 C 中没有“memsize”，它返回使用 malloc 在堆中分配的内存块的大小？

Posted 2023-02-21

【中文标题】为啥 C 中没有“memsize”，它返回使用 malloc 在堆中分配的内存块的大小？

【英文标题】：Why isn't there a "memsize" in C which returns the size of a memory block allocated in the heap using malloc?为什么 C 中没有“memsize”，它返回使用 malloc 在堆中分配的内存块的大小？

【发布时间】：2011-06-25 00:01:32

【问题描述】：

好的。在 Visual Studio 中，它可以被称为 _msize 中的任何其他名称。

但是为什么在给定使用 malloc 分配的内存块的情况下返回内存大小不是标准？由于我们无法判断 malloc 后面的返回指针指向了多少内存，因此我们可以在需要时使用这个“memsize”调用来返回该信息。 “memsize”和 malloc/free 一样是特定于实现的

只是询问，因为有时我不得不写一个 wrapper 来存储一些额外的字节大小。

【问题讨论】：

既然你，程序员，最初是负责分配内存的，你应该已经知道块的大小了。

@Maxim Yegorushkin 唯一的情况是我必须编写包装器使用第三方库，该库需要一些内存分配/释放，并保持全局分配多少内存的计数。因此，在释放时，我需要知道为即将释放的块分配了多少内存。这是图书馆工作所必需的。

@Paul R 这是正确的，因此我提到了包装器。我只是好奇，所以这个问题

@MeThinks：但是free() 已经为您管理好了！

@Steve 我曾在 C 标准委员会 X3J11 任职。通常只有在需要的人有足够的影响力时才会添加东西——主要是编译器供应商。

【参考方案1】：

因为 C 库（包括 malloc）是为最小开销而设计的。像您想要的那样的函数需要实现来记录分配的确切大小，而实现现在可以根据需要选择“四舍五入”大小，以防止在realloc 中实际重新分配。

存储大小需要每次分配额外的size_t，这对于嵌入式系统可能很重。 （对于在编写 C89 时仍然很丰富的 PDP-11 和 286。）

【讨论】：

是的。当然，标准可以简单地说_msize的返回值只保证至少和分配的内存块一样大……

这毫无意义。大小已记录（否则free() 将不起作用）。我认为真正的答案是没有人真正看到它有任何用处。 OP 的情况相当独特，并且比 C 库中的缺陷更能说明库设计不佳。

更有用的是，标准可以定义这个假设的“memsize”允许返回大于请求的大小，但如果这样做，那么额外的内存可以由程序寻址。这以一种可能有用的方式涵盖了常见情况（四舍五入到便于分配器的实现细节的大小）。一些程序可以从额外的内存中受益，例如，如果它是 I/O 缓冲区、循环消息队列、子分配器或扩展数组（如 C++ 中的 std::vector）。

@larsmans：当然，但这也更难，因为足够的 C++ reallocate 必须根据类型正确复制。请注意vector 不像new[] 那样分配初始化对象的数组，它使用分配器接口来获取原始数据并自行初始化，因此这样的reallocate 也必须只复制调用者的对象告诉它已初始化。将许多繁琐的细节推入调用堆栈。 realloc 只处理 POD，所以不需要。 std::vector 最受益的是使用移动语义重新分配，我想，C++0x 是做什么的？

TMN 和 Steve Jessop 是正确的。这是一个糟糕的答案，因为没有必要——或希望——记录通过 malloc 请求的确切大小； memsize 应该返回可用的实际数量，这必须是已知的；如果不是内存被释放后无法重新分配。

【参考方案2】：

要扭转这种局面，为什么要有？标准中已经有很多东西，尤其是 C++ 标准。您的用例是什么？

你请求一个足够大的内存块，你得到了它（或者一个空指针或异常）。可能会分配也可能不会分配额外的字节，其中一些可能会被保留。这在概念上很简单：你要求你想要什么，你就会得到一些你可以使用的东西。

为什么要复杂化？

【讨论】：

没有试图复杂化。只是好奇，因为我有一个需要它的用例。我在 *** 上看到了很多关于这个非常需要知道大小的问题。这绝不会贬低您非常有效的批评

@MeThinks：当然，只是想指出向标准添加功能不是免费的。 FWIW，我不记得在这方面看到过明显数量的问题。

轻微变体的用例包括 I/O 缓冲区、循环消息队列、子分配器或扩展数组（如 C++ 中的 std::vector）。所有这些都可以有效地使用分配器浪费的任何额外内存，只要他们知道有多少。除此之外：Windows、linux 和 OSX 都有专有的扩展来做到这一点，这表明有有很好的理由让它复杂化。我想知道，是否有任何 C 实现/分配器不能轻易支持它？如果是这样，那么这就是不使其复杂化的原因，这可能胜过添加它的充分理由。

至于明显数量的问题，***.com/questions/1208644/…、***.com/questions/232691/…、***.com/questions/197839/…

@Steve 在某个地方，free 必须知道内存块有多大，否则永远无法再从它分配。我已经编写了几个 malloc 并阅读了许多其他人的内容，我可以向您保证，没有任何实现不能轻易支持它。但是将它添加到标准中为时已晚，因为这会使任何使用它的代码与所有现有实现不兼容。

【参考方案3】：

我认为没有明确的答案。该标准的开发人员可能考虑过它，并权衡了利弊。任何进入标准的东西都必须由每个实现来实现，因此向其中添加东西会给开发人员带来很大的负担。我猜他们只是没有发现该功能有用到足以证明这一点。

【参考方案4】：

在C++中，你所说的包装器是由标准提供的。如果用std::vector分配一块内存，可以使用成员函数vector::size()来确定数组的大小，使用vector::capacity() 来确定分配的大小（可能不同）。

另一方面，C 是一种低级语言，将这些问题留给开发人员管理，因为动态跟踪它（如您所建议的那样）并不是绝对必要的，并且在许多情况下是多余的。

【讨论】：

我包含了一个 C++ 答案，因为该问题最初包含 C++ 并使用了 C++ 标签。此外，C++ 答案为我对 OP 的实际问题的回答提供了上下文：“为什么在 C/C++ 中没有与 malloc() 一起使用的 memsize()”。