我有点困惑。在操作系统课程中，我们被告知所有操作系统都通过分页或分段来处理内存碎片，并且根本没有连续的物理内存分配。 OS使用不同级别的寻址（逻辑/物理）来避免连续的内存分配。现在here有很多关于它的讨论。我的问题是：在支持逻辑寻址的操作系统的c ++编程中，这个问题是否真实存在（任何进程是否因为内存碎片而崩溃）？如果是的话，为什么首先每个操作系统都试图避免连续寻址？
有两层：虚拟进程地址空间中的碎片和物理内存中的碎片。
如果您查看任何现代应用程序，您可以看到其内存使用量随着内存未发布到操作系统而增长的情况。你可以说这是由其他因素引起的，但内存碎片（例如分配的内存块的非连续位置）是这个的核心原因。简而言之，内存分配器拒绝向操作系统释放内存。
如果您对物理内存中的碎片感兴趣，那么即使在页面中组织了内存，仍然需要分配物理上连续的内存块。例如，如果您需要避免虚拟内存开销，则可能需要使用大页面（就Linux而言是“大页面”）。 x86_64支持4KiB，2MiB和1GiB页面。如果没有所需大小的连续物理内存，您将无法使用它们。
如果操作系统是指“内核”，那么它无法帮助您处理进程地址空间中发生的碎片（堆碎片）。 C库应该尽量避免碎片，不幸的是，它并不总是能够这样做。请参阅链接的question。
如果至少分配了一些内存，内存分配器通常无法释放大块内存。有一个部分解决方案可以利用页面中的虚拟内存组织 - 所谓的“懒惰”机制由Linux和BSD上的MADV_FREE和Windows上的DiscardVirtualMemory代表。当你有一大块内存只是部分使用时，你可以通知内核不再需要那部分内存，它可以在内存压力下恢复。这是懒惰地完成的，并且仅在内存压力下完成，因为内存释放非常昂贵。但是由于性能原因，许多内存分配器仍然不使用它。
所以你的问题的答案 - 这取决于你对程序效率的关注程度。大多数程序都不关心，因为标准分配器只为它们完成工作。当标准分配器无法有效地完成其工作时，某些程序可能会受到影响。
操作系统不会避免连续的内存分配。在顶层，您有硬件和软件。在这种情况下，硬件资源有限，物理内存。为了共享资源并避免用户程序处理它的共享，发明了虚拟寻址层。它只是将连续的虚拟寻址空间映射到稀疏的物理区域。换句话说，0x10000虚拟地址可以在一个进程中指向0x80000物理地址，在另一个进程中指向0xf0000。
分页和交换意味着将一些页面或整个应用程序内存写入磁盘，然后在某些时候将其恢复。它之后很可能会有不同的物理页面映射。
因此，您的程序将始终看到连续的虚拟寻址空间，这在物理硬件空间中确实是碎片化的。顺便说一下，它是以恒定的块大小完成的，并且没有浪费或未使用的内存孔。
现在，由new / malloc函数引起的第二级碎片，它与您分配和删除不同大小的内存这一事实有关。这会将您的堆分散到虚拟空间中。这些功能确保尽可能少的浪费。
因此，在您的通用C ++（或任何其他语言）编程中，您不关心任何内存碎片。您分配的所有块都保证在虚拟空间中是连续的（不一定是物理的）。