c++ - Linux 分配器不会释放小块内存

Question

Linux glibc 分配器的行为似乎很奇怪。希望有人可以对此有所了解。这是我拥有的源文件:

first.cpp:

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <list>
#include <vector>

int main() {

  std::list<char*> ptrs;
  for(size_t i = 0; i < 50000; ++i) {
    ptrs.push_back( new char[1024] );
  }
  for(size_t i = 0; i < 50000; ++i) {
    delete[] ptrs.back();
    ptrs.pop_back();
  }

  ptrs.clear();

  sleep(100);

  return 0;
}

second.cpp:

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <list>

int main() {

  char** ptrs = new char*[50000];
  for(size_t i = 0; i < 50000; ++i) {
    ptrs[i] = new char[1024];
  }
  for(size_t i = 0; i < 50000; ++i) {
    delete[] ptrs[i];
  }
  delete[] ptrs;

  sleep(100);

  return 0;
}

我都编译了:

$ g++ -o first first.cpp$ g++ -o second second.cpp

I run first, and after it's sleeping, I see the resident memory size:

When I compile first.cpp, and run it, I look at memory with ps:

$ ./first&
$ ps aux | grep first
davidw    9393  1.3  0.3  64344 53016 pts/4    S    23:37   0:00 ./first


$ ./second&
$ ps aux | grep second
davidw    9404  1.0  0.0  12068  1024 pts/4    S    23:38   0:00 ./second

注意常驻内存大小。首先，常驻内存大小为 53016k。其次是1024k。首先从未出于某种原因将分配释放回内核。

为什么第一个程序不将内存释放给内核，而第二个程序却可以？我知道第一个程序使用链表，链表可能会在同一页面上分配一些节点作为我们正在释放的数据。但是，这些节点应该被释放，因为我们要弹出这些节点，然后清除链表。如果你通过 valgrind 运行这些程序中的任何一个，它就不会出现内存泄漏。可能发生的情况是内存在 first.cpp 中变得碎片化，而在 second.cpp 中没有。但是，如果一个页面上的所有内存都被释放，那么该页面如何不被释放回内核呢？将内存交还给内核需要什么？如何修改 first.cpp(继续将 char* 放入列表中)以便将内存让给内核。

Answer 1

这种行为是有意的，glibc 使用一个可调阈值来决定是否将内存实际返回给系统，或者是否缓存它以供以后重用。在您的第一个程序中，您使用每个 push_back 进行大量小分配，这些小分配不是连续的 block ，并且可能低于阈值，因此不要返回给操作系统。

调用malloc_trim(0)清除列表后应该会导致 glibc 立即将空闲内存的最顶层区域返回给系统(下次内存时需要 sbrk 系统调用需要。)

如果您确实需要覆盖默认行为(除非分析表明它确实有帮助，否则我不建议您这样做)，那么您可能应该使用 strace 和/或尝试 mallinfo至看看你的程序实际发生了什么，也许使用 mallopt至调整内存返回系统的阈值。