c - malloc 和 free 的错综复杂

Question

我有两个相关的问题，因此我在这个单独的线程中问他们。

问题 1)我如何确认我的操作系统是否在程序终止时自动清除未“释放”的内存(使用 malloc 分配)？我正在使用带有 gcc-4.5.2 的 32 位 Ubuntu 11.04

根据 Steven Summit 的教程页面 here , "释放未使用的内存 (malloc'ed) 是个好主意，但这不是强制性的。当您的程序退出时，它已分配但未释放的任何内存都应自动释放。如果您的计算机不知何故 ``丢失“内存只是因为您的程序忘记释放它，这表明您的操作系统存在问题或缺陷。”

Q2) 假设，foo.c 分配了 B 字节的内存。稍后，foo.c 释放这个 B 字节的内存位置并将其返回给操作系统。 现在我的问题是，是否可以在当前实例中将那些特定的 B 字节内存位置重新分配给 foo.c(由操作系统)，或者这些 B 字节不能分配给 foo .c 直到其当前实例终止？

编辑:我建议所有阅读我的问题的人阅读类似问题的答案 here和 here .这两个答案都非常详细地解释了 malloc() 和 free() 的交互和工作，而没有使用非常深奥的术语。了解内核使用的内存管理工具(例如 brk()、mmap())与 C 编译器使用的内存管理工具(例如 malloc()、free())之间的区别，this必读。

Answer 1

当进程通过终止信号结束时，例如SIGSEGV，或通过 _exit(2)系统调用(从 main 返回时恰好也被调用)，所有进程资源都由内核释放。特别是，释放了进程地址空间，包括堆内存(分配给 mmap(2)(或者 sbrk(2))系统调用(由 malloc 库函数使用)。

当然，free 库函数要么(通常)使释放的内存区域在以后调用 malloc 时可重用，要么(偶尔，对于大内存区域)释放使用例如内核的一些大内存块munmap(2) 系统调用。

要了解有关进程 1234 的内存映射的更多信息，请从内部顺序阅读 /proc/1234/maps 伪文件(或 /proc/self/maps过程)。 /proc文件系统是查询内核有关进程的首选方式。 (还有 /proc/self/statm 和 /proc/self/smaps 以及许多其他有趣的东西)。

free 和malloc 的详细行为取决于实现。您应该将 malloc 视为获取堆内存的一种方式，将 free 视为一种表示先前 malloc ed 区域无用的方式，系统(即标准 C 库 + 内核)可以用它做任何想做的事。

使用valgrind寻找内存泄漏错误。您也可以考虑使用 Boehm's conservative garbage collector ，即使用 GC_malloc 而不是 malloc 并且不必为手动释放内存而烦恼。