c++ - 为什么 std::queue 在使用 swap() 时不释放内存？

Question

我在使用 std::queue 时遇到了一些奇怪的内存问题。当队列(包装在另一个对象中)由多个线程共享时，用于存储元素的内存永远不会被释放，即使队列为空并且使用 swap() 的解决方法也是如此。我想知道为什么？这是我的队列包装器:

template<typename T>
class thread_safe_queue {
public:
thread_safe_queue() {};
thread_safe_queue(const thread_safe_queue& orig) = delete;

void push(T item){
    std::lock_guard<std::mutex> lk(_m);
    q.push(item);
    _signal.notify_one();
};

T wait_and_pop(){
    std::unique_lock<std::mutex> lk(_m);
    _signal.wait(lk, [this]{ return !q.empty(); });
    auto res = q.front();
    q.pop();
    return res;
};
T wait_for_and_pop(){
    std::unique_lock<std::mutex> lk(_m);
    if(_signal.wait_for(lk, std::chrono::seconds(1), [this]{ return      !q.empty(); })){
        T res = q.front();
        q.pop();
        return res;
    }
    else{
        return T();
    }
};

long unsigned int size(){
    std::lock_guard<std::mutex> lk(_m);
    return q.size();
}
void clear(){
    std::unique_lock<std::mutex> lk(_m);
    std::queue<T>().swap(q);
}

private:
    std::mutex _m;
    std::condition_variable _signal;
    std::queue<T> q;
};

示例生产者-消费者程序:

void producer_thread(thread_safe_queue<string> * q){
    for(int j = 0; j < 5; j++){
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));
        for(int i = 0; i < 100000; i++){
            q->push("ABCDEFG");
        }
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(2));
    }
    q->clear();
}

void consumer_thread(thread_safe_queue<string> * q){
    while(true){
        string a = q->wait_for_and_pop();
        if(a == ""){
            cout << "Clearing from consumer" << endl;
            q->clear();
        }
        std::this_thread::sleep_for(std::chrono::microseconds(100));
    }
}


int main(int argc, char** argv) {
   thread_safe_queue<string> q1;
   std::thread t1(&consumer_thread, &q1);
   std::thread t2(&producer_thread, &q1);
   t2.join();
   cout << "Clearing from main" << endl;
   q1.clear();
   t1.join();

   return 0;
}

我尝试从所有三个线程使用 clear() 方法释放内存，但内存仍然没有释放(根据 htop 和 pmap)。我在 CentOS7 中运行这个程序。

编辑:如果所有代码都在单线程中运行，clear() 会释放内存。

Answer 1

进程很少将内存返回给操作系统。有时操作系统会向进程发送“我需要地址空间”消息，但在 64 位地址空间中不太可能需要它。

通过操作系统级别的内存使用量测量进程当前分配了多少内存是行不通的。

C/C++ 运行时获取返回的内存，并存储它供以后分配使用，而不是再次窃听操作系统。