為什么malloc（）分配的內存比要求的多，並且如何在Mac OS X中禁用malloc？

Question

我正在為一個機器人程序編寫一個程序，該程序將迷宮存儲為多維動態鄰接數組，並且由於將沿着迷宮遍歷發現節點，因此我嘗試為其分配初始內存，然后在重新分配新節點后重新分配內存被發現。 但是，我曾經意識到我存儲的數據要比使用malloc分配的數據多（我忘記使用realloc ），盡管它沒有給我帶來某種分段錯誤或其他錯誤。 所以我很想知道：

1. 為什么malloc分配的內存超出了要求？
2. 如何禁用此功能，以便可以正確調試程序？ 我確定該機器人不會像我的16GB RAM MacBook那樣擁有堆內存，因此我想知道我的程序是否在程序中分配給它的內存中工作。

感謝您的答復！

Answer 1

與大多數人的想法不同，malloc不會直接從內核分配內存。 取而代之的是，它從內核獲取一塊內存，然后使用數據結構在用戶空間中管理該內存塊。 該數據結構曾經是一個堆，因此將其稱為“堆內存”。

上面的實際結果是，使用malloc分配的內存周圍沒有無效的內存。 實際上，將內存稍微增加一點不會導致程序崩潰。

除上述內容外，malloc本身不會以您希望的任何大小進行分配。 它通常以8、16或32字節的倍數分配塊，具體取決於用於管理堆的數據結構。 當您使用malloc分配1個字節時，實際上得到了大約15個字節，任何人都不會使用。 覆蓋這些字節不會引起任何明顯的不良影響。

如果要確保程序使用少量內存，rlimit / ulimit和co是您的朋友。 如果要確保不超出分配的緩沖區，我強烈建議使用地址清理器。 使用-fsanitize=address編譯（clang和gcc），一旦您超出緩沖區，程序將崩潰。 當然，這是以性能為代價的。

我還要補充說，僅在頁面邊界上才可以進行硬件訪問控制。 在Intel上，為4096字節。 即使對於從內核分配的內存，如果分配結束后的訪問未移出分配的頁面，它們也不會觸發分段錯誤。

Answer 2

1. 不，您只是幸運。 您的程序調用了未定義的行為，因此任何事情都可能發生。

2. 如果要在受限環境中運行程序，可以模擬目標計算機內存有限的事實。 在啟動程序之前，請在外殼程序中運行以下命令： ulimit -Sv 1000 。 它以千字節為單位，因此1000表示1兆字節。

有關ulimit的更多信息，請參見此處： http : //ss64.com/osx/ulimit.html-您也可以在Linux上使用它。

如果您不想每次都運行ulimit ，也可以使用C函數setrlimit()在程序中執行類似的操作。