可以依靠 malloc 返回连续内存，我该如何正确调用它？

Question

在我开始之前，是的，我已经阅读了a possible duplicate , malloc being weird in linux , cplusplus.com on malloc并在谷歌上做了一些搜索。

我有一个科学计算问题需要一个非常大的二维数组。我正在遵循在“C 中的数字食谱”副本中找到的代码，并且在我的二维数组中间遇到未分配内存的问题。我在 Windows 中工作，并在 MSVC 2012 中使用 C++。

这是我的二维数组分配

  unsigned long nrl=0;
  unsigned long nrh=749774;
  unsigned long ncl=0
  unsigned long nch=250657;
  unsigned long i, nrow=nrh-nrl+1,ncol=nch-ncl+1;
  double **m;
  if((size_t)(nrow*ncol)<(size_t)nrow){
    m=NULL;
    return m;
  }
  /*allocate pointers to rows*/
  m=(double **)malloc((size_t)(nrow)*sizeof(double*));
  if (!m){
    m=NULL;
    return m;
  }

  /*allocate rows and set pointers to them*/
  m[nrl]=(double *) malloc((size_t)((nrow*ncol)*sizeof(double)));
  if(!m[nrl]){  
    free(m[nrl]);
    free(m);
    m=NULL;
    return m;
  }
  for(i=nrl+1;i<=nrh;i++)m[i]=m[i-1]+ncol;
  /*The 2D array should now be callable as m[nrow][ncol]*/
  /*Pseudo-code below*/
  m[0][0] == Good, allocated memory
  m[125][200923] == Unallocated, crashes program
  m[nrh-1][nch-1] == Good, allocated memory

如果内存分配失败，我目前依靠 malloc 返回 NULL(如果我尝试分配非常非常大的数组，我实际上会得到 NULL 值。

另外，我尝试了 double *m = new double[nch*nrh]，但这给了我一个内存分配错误。我愿意接受任何关于替代实现的建议，但我需要能够知道分配是否有效，并在必要时重新分配一个较小的 block 。

编辑:

这是一个 c 函数，但我的大部分代码都是用 c++ 编写的。

更新:

多亏了 David，我才能够解决这个问题。从

更改我的溢出检查

if((size_t)(nrow*ncol)<(size_t)nrow)

到

if(SIZE_MAX/nrow < ncol || SIZE_MAX/ncol < nrow || nrow*ncol<nrow)

允许 malloc 在它应该失败的时候失败。

Answer 1

我猜你有一个 32 位进程。请注意 nrow*ncol*sizeof(double) 大于 2^32(很多!)。您实际上正在尝试分配 1400 GB，我宁愿想象这会让您感到惊讶。

很可能无法分配那么多内存，而且在 32 位进程中肯定不会。您的代码似乎可以运行，因为 (nrow*ncol)*sizeof(double) 遭受整数溢出，因此您对 malloc 的调用成功但未分配内存期待它。事实上，即使在 64 位进程中你也会溢出，因为 nrow*ncol 是用 32 位算法计算的，因为你声明了 nrow 和 ncol为 unsigned long。它们实际上应该是 size_t。

无论如何，您将需要重新考虑您解决问题的整个方法。您真的期望用 1400 GB 的密集矩阵做任何有用的事情吗？