C++ 中堆栈、静态和堆内存的最大内存

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++ 中堆栈、静态和堆内存的最大内存

【英文标题】：Maximum memory for stack, static and heap memory in C++

【发布时间】：2012-09-06 21:03:54

【问题描述】：

我正在尝试在 C++ 中找到可以在堆栈、全局和堆内存上分配的最大内存。我在具有 32 GB 内存的 Linux 系统和具有 2 GB RAM 的 Mac 上尝试这个程序。

/* test to determine the maximum memory that could be allocated for static, heap and stack memory  */

#include <iostream>
using namespace std;

//static/global
long double a[200000000];

int main()

//stack
long double b[999999999];

//heap
long double *c = new long double[3999999999];
cout << "Sizeof(long double) = " << sizeof(long double) << " bytes\n";
cout << "Allocated Global (Static) size of a = " << (double)((sizeof(a))/(double)(1024*1024*1024)) << " Gbytes \n";
cout << "Allocated Stack size of b = " << (double)((sizeof(b))/(double)(1024*1024*1024)) << " Gbytes \n";
cout << "Allocated Heap Size of c = " << (double)((3999999999 * sizeof(long double))/(double)(1024*1024*1024)) << " Gbytes \n";

delete[] c;

return 0;

结果（两者）：

Sizeof(long double) = 16 bytes
Allocated Global (Static) size of a = 2.98023 Gbytes 
Allocated Stack size of b = 14.9012 Gbytes 
Allocated Heap Size of c = 59.6046 Gbytes

我使用的是 GCC 4.2.1。我的问题是：

为什么我的程序正在运行？我预计由于堆栈耗尽（Linux 中为 16 MB，Mac 中为 8 MB），程序应该会抛出一个错误。我看到了这个主题中提出的许多问题中的一些，但我无法从那里给出的答案中解决我的问题。

【问题讨论】：

你从哪里得到这些 16MB/8MB 的数据？这些看起来像默认线程堆栈大小，而不是最大进程堆栈大小。

我知道有些操作系统可以扩展堆栈直到它耗尽虚拟内存，也许你们两个都可以？或者也许编译器将你认为在堆栈中的东西移动到了全局？ （递归函数会阻止这种优化）

ulimit -a 在 Mac 上给出 stack size (kbytes, -s) 8192，在 Linux 上给出 stack size (kbytes, -s) 10240。抱歉，我想是 10 MB（不是 16），我会编辑。

不，其他人正在使用这台机器，所以它确实是 16 MB。谢谢。

【参考方案1】：

Linux 过度使用，这意味着它可以允许进程比系统上可用的内存更多，但直到该内存被进程实际使用时才会分配实际内存（物理主内存或磁盘上的交换空间）为过程。我的猜测是 Mac OS X 以类似的方式工作。

【参考方案2】：

在某些系统上，您可以分配适合地址空间的任意数量的内存。当您开始实际使用该内存时，问题就开始了。

操作系统会为进程保留一个虚拟地址范围，而不会将其映射到任何物理地址，甚至检查是否有足够的物理内存（包括交换）来支持该地址范围。当进程尝试访问新分配的页面时，映射仅以逐页方式发生。这称为内存过度使用。

尝试访问大型数组的每个 sysconf(_SC_PAGESIZE)th 字节，看看会发生什么。

【讨论】：

我认为这只是堆分配的情况，而不是堆栈。

@Sayan：您的操作系统可能不知道内存分配是用于堆栈还是堆使用。