出队添加和删除显示恒定内存

Question

我有一个与 Linux 平台上的 C++ 内存相关的问题。 这是我的源代码：

#include <deque>
#include <iostream>
#include <vector>
#include <unistd.h>               // for linux
#include <fstream>

using namespace std;

class dog
{
public:
    dog(size_t size): _size(size),
        _values_1_f(size),
        _values_2_f(size),
        _values_1_uc(_size),
        _values_2_uc(_size)
    {
    }

    virtual ~dog();

    std::vector<unsigned char> values_1_f() const;

private:

    const size_t _size;
    std::vector<unsigned char>                  _values_1_f;
    std::vector<char>                           _values_2_f;

    std::vector<unsigned char>                  _values_1_uc;
    std::vector<unsigned char>                  _values_2_uc;
};


int32_t printMem()
{
    // Open the /proc/self/statm file
    std::ifstream statm_file("/proc/self/statm");

    if (!statm_file) {
        std::cerr << "Error opening /proc/self/statm" << std::endl;
        return 1;
    }

    // Read the contents of the file
    long pages, resident, shared, text, lib, data, dt;
    statm_file >> pages >> resident >> shared >> text >> lib >> data >> dt;

    statm_file.close();

    // Get the page size
    long page_size_kb = sysconf(_SC_PAGESIZE) / 1024;

    // Calculate memory usage in KB
    long total_memory = pages * page_size_kb;
    long resident_memory = resident * page_size_kb;
    long shared_memory = shared * page_size_kb;
    long text_memory = text * page_size_kb;
    long data_memory = data * page_size_kb;

    // Print the memory usage
    std::cout << "Total memory: " << total_memory << " KB" << std::endl;
    std::cout << "Resident memory: " << resident_memory << " KB" << std::endl;
    std::cout << "Shared memory: " << shared_memory << " KB" << std::endl;
    std::cout << "Text memory: " << text_memory << " KB" << std::endl;
    std::cout << "Data memory: " << data_memory << " KB" << std::endl;
}

int main()
{
    std::deque<dog *> _dogs;

    while(1)
    {
        for(int i = 0; i < 800000; i++)
        {
            _dogs.push_back(new dog(800));
        }

        std::cout << "After memory allocation"<< std::endl<< std::endl;;

        printMem();
        std::cout << std::endl<< std::endl;;


        for (auto i = _dogs.begin(); i != _dogs.end() ; ) {
            delete *i;
            i = _dogs.erase(i); // erase returns the next iterator
        }

        _dogs.clear();

        sleep(10);
        std::cout << "After memory clean"<< std::endl;
        printMem();

        std::cout << std::endl<< std::endl;;
    }

    return 0;
}

dog::~dog()
{

}

std::vector<unsigned char> dog::values_1_f() const
{
    return _values_1_f;
}

我尝试在 while 循环中分配一组狗并将它们推入 _dogs 出队中。 分配后，我尝试释放之前分配的内存。 这是我的问题。 对 printMem 的调用都打印相同的消息（所以看起来没有内存被清理，即使看看 htop），但 while 循环的多次迭代不会使内存增长。

所以我的问题是：你知道为什么会发生这种情况吗？如果删除失败，则在执行迭代时内存应该会增长。如果删除成功，删除后的内存应该比新建操作后要低很多。 任何提示将不胜感激。 如果您有一些解释我的错误的链接，请分享它们，我在编程中迷失了......

Answer 1

测量内存使用情况的方式只能测量操作系统占用进程的内存量。从操作系统分配和释放内存的成本很高（例如，请参阅系统调用开销），并且只能在完整内存页（4 kiB）中工作。因此，内存分配器会缓存小分配以供重用。

您可以通过

malloc_stats()

研究 glibc 分配器的状态。分配器的内部结构在其 wiki 中有解释。特别是本节：

“释放”内存实际上并不会将其返回给操作系统以供其他应用程序使用。 free() 调用将一块内存标记为“可供应用程序重用”，但从操作系统的角度来看，该内存仍然“属于”应用程序。