为啥 free() 并没有真正释放内存？

Posted 2023-02-17

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【中文标题】为啥 free() 并没有真正释放内存？【英文标题】：Why free() doesn't really frees memory?为什么 free() 并没有真正释放内存？ 【发布时间】：2013-02-28 15:31:46 【问题描述】：

我正在做一些分配和释放内存的测试。这是我正在使用的代码：

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

#define WAVE_SIZE 100000000

int main(int argc,char* argv[])

    int i;
    int **p;

    printf("%d allocs...\n",WAVE_SIZE);

    // Malloc
    printf("Allocating memory...\n");
    p = (int**)malloc(WAVE_SIZE*sizeof(int*));
    for(i = 0;i < WAVE_SIZE;i++)
            p[i] = (int*)malloc(sizeof(int));

    // Break
    printf("Press a key to continue...\n");
    scanf("%*s");

    // Dealloc
    printf("Deallocating memory...\n");
    for(i = 0;i < WAVE_SIZE;i++)
            free(p[i]);             
    free(p);

    // Break
    printf("Press a key to continue...\n");
    scanf("%*s");

    return 0;

在休息期间，我检查进程使用的总内存，但没有看到预期的结果。

直到第一次暂停，我看到内存消耗在增加。但是，在第二次暂停时，我没有看到它被释放。

这是操作系统的事情吗？如果我的机器负载很高，我没有空闲内存并且另一个进程尝试分配会发生什么？

【问题讨论】：

【参考方案1】：

free 不一定会将内存释放回操作系统。大多数情况下，它只是将该内存区域放回空闲块列表中。这些空闲块可以在下次调用malloc时重复使用。

【讨论】：

【参考方案2】：

当内存被分配并随后被释放时，该内存仍保留在进程中，但被标记为空闲，因此可以再次分配。这是因为否则每次调用malloc 或free 时操作系统都必须更改进程的虚拟内存映射，这需要时间。

【讨论】：

【参考方案3】：

free() 只是告诉分配器你的程序不再需要这个块。分配器可以缓存它以供进一步分配，也可以通过更改brk 指针将其返回给系统。这一切都取决于实现。