如果没有顺序的内存空间，realloc 会做啥？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如果没有顺序的内存空间，realloc 会做啥？

【英文标题】：What would realloc do if there is no sequential space of memory?如果没有顺序的内存空间，realloc 会做什么？

【发布时间】：2011-04-10 16:51:17

【问题描述】：

realloc用于动态重新分配内存。

假设我使用 malloc 函数分配了 7 个字节，现在我想将其扩展为 30 个字节。

如果内存中没有连续（连续单行）的 30 字节空间，后台会发生什么？

是否有任何错误或将部分分配内存？

【参考方案1】：

FreeBSD 和 Mac OS X 具有 reallocf() 函数，当请求的内存无法分配时，该函数将释放传递的指针（参见 man realloc）。

【讨论】：

如果你真的想要这种行为，那么编写自己的函数来这样做会更有意义，而不是使用它。但我无法想象它非常有用 - 它会丢弃可能有价值的数据。

【参考方案2】：

realloc 在幕后的工作大致是这样的：

如果当前块后面有足够的可用空间来满足请求，则扩展当前块并返回指向块开头的指针。 否则，如果其他地方有足够大的空闲块，则分配该块，从旧块复制数据，释放旧块并返回指向新块开头的指针 否则返回NULL 报告失败。

因此，您可以通过测试NULL 来测试失败，但请注意不要过早覆盖旧指针：

int* p = malloc(x);
/* ... */
p = realloc(p, y); /* WRONG: Old pointer lost if realloc fails: memory leak! */
/* Correct way: */

  int* temp = realloc(p, y);
  if (NULL == temp)
  
    /* Handle error; p is still valid */
  
  else
  
    /* p now possibly points to deallocated memory. Overwrite it with the pointer
       to the new block, to start using that */
    p = temp;
  

【讨论】：

realloc 适用于所有实现吗？

@CoolGuy：某些实现可能无法（能够）执行扩展当前块的第一步，但除此之外，这是所有实现realloc 的可观察行为。

【参考方案3】：

一般来说，这取决于实现。在 x86(-64) Linux 上，我相信标准的 doug lea malloc 算法将始终分配至少一个标准的 x86 页面（4096 字节），因此对于您上面描述的场景，它只会重置边界以容纳额外的字节。比如说，将 7 字节的缓冲区重新分配给 PAGE_SIZE+1，我相信它会尝试分配下一个可用的连续页面。

如果您在 Linux 上开发，请阅读以下内容：

默认情况下，Linux 遵循乐观的内存分配策略。这意味着当 malloc() 返回非 NULL 时，不能保证内存确实可用。这是一个真的 坏虫子。如果发现系统内存不足，一个或多个进程将被臭名昭著的 OOM 杀手杀死。万一 Linux 在可能的情况下使用 突然丢失一些随机选择的进程不太可取，而且内核版本足够新，可以使用以下命令关闭这种过度使用行为：

# echo 2 > /proc/sys/vm/overcommit_memory

另请参阅内核文档目录、文件 vm/overcommit-accounting 和 sysctl/vm.txt。

【参考方案4】：

来自man page：

realloc() 返回一个指向 新分配的内存，即 适合任何类型的对齐 变量并且可能不同于 ptr，如果请求失败，则为 NULL。

也就是说，要检测失败，只需检查结果是否为NULL。

编辑：如评论中所述，如果调用失败，则不会释放原始内存。

【讨论】：

值得从手册页中注意：如果 realloc() 失败，则原始块保持不变；它没有被释放或移动。

【参考方案5】：

realloc 只有在它可以返回一个连续的（用你的话来说是“顺序的”）内存块时才会成功。如果不存在这样的块，它将返回NULL。

【讨论】：

@Mark - 原始内存保持不变。这种情况下的一个常见错误是 'x=realloc(x)' - 您必须执行 'newX=realloc(x)' 以避免在错误时泄漏原始 x。

@Steve Townsend - 只有在仪式失败的情况下？成功后，它会释放原始指针。这个页面上的马克是谁？ O_o

我猜有一个错误。第一条评论来自用户 sharptooth，现在它已更改，尽管两者都是针对 Mark 的。那是一个错误吗？ :-P

@Praveen - 我的评论是针对一个现已删除的早期评论。是的，我展示的用法仍然是一个错误。成功后，它会释放原始指针（如果可以将连续的较大块锚定在那里，则将其返回给您再次使用）。

@Steve：如果您使用if (!x) exit(1); 关注它，这不是错误：-)