Question

我发现malloc()分配的内存空间比我要求的多。

struct { void *ptr; int var; } msg;   // 16 bytes (checked by sizeof())

for (int i = 0; i < 100000000; i++)
    malloc(sizeof(msg));

如前面提到的代码，malloc()实际上为每个函数调用分配了32个字节（由top计算），但valgrind确实每个调用仅显示16个字节。

为什么malloc会分配比我要求更多的内存空间，以及如何强制malloc()不要浪费那么多内存空间？

令人惊讶的是，即使结构是24字节，它也会分配32个字节也，所以我猜测内存空间是浪费的。我不确定malloc()是否应该分配32个字节的倍数。如果它是真的，那么就会浪费内存空间。

编辑：

我已经测试了其他情况。

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|    n    | memory usage of malloc(n) |
+---------+---------------------------+
|  1 ~ 24 |         32 bytes          |
+---------+---------------------------+
| 25 ~ 40 |         48 bytes          |
+---------+---------------------------+
| 41 ~ 56 |         64 bytes          |
+---------+---------------------------+

如果n不是16 * m + 8，m∈ℕ，则内存未完全使用。由于n等于22时的内存对齐，浪费了一些内存空间，但当n等于16时，它仍应被视为浪费。在大多数平台上，最小内存访问单元的大小是4个字节或8个字节，那么为什么GCC实现每次增加选择16个字节。

Answer 1

由malloc()，calloc()等分配的任何额外内存（如果有）是系统的实现定义方面，而不是由C指定。

检查编译器的规范以确定原因。通常用于内存管理。

要强制使用其他分配方案，请重写malloc()或使用您自己的内存分配函数。

Answer 2

ptmalloc 具有非常重要的运行时开销。 GNU C库使用基于dlmalloc的{{1}}（＆＃34; Doug Lea＆＃39;＆＃34;）。

堆上的内存被分配为＆＃34; chunk＆＃34;，8-byte对齐的数据结构，其中包含标头和可用内存。分配的内存对于块和使用标志的大小包含8或16 byte开销。未分配的块还存储指向可用空间区域中其他空闲块的指针，使得最小块大小24 bytes。

未分配的内存分为＆＃34; bins＆＃34;大小相似，通过使用双链接的列表列表实现（指针存储在块内未分配的空间中）。

对于256 bytes以下的请求（＆＃34; smallbin＆＃34;请求），使用简单的两个最佳功能分配器。如果该bin中没有空闲块，则将下一个最高bin中的块拆分为两个。

您可以阅读更多相关信息here

Answer 3

分配的多余字节，即开销是特定于实现的，实现中的存储器管理器分配内部跟踪/管理目的所需的内存。内存空间不被视为浪费。你关注的是真实的，特别是如果你正在寻找数以百万计的小分配 - 这将导致大量的堆内存碎片，当然还有巨大的开销。所以我可以想到两个选项 - 编写堆分配器或更好地使用其他人编写/测试/共享的内存管理器 - 从Facebook的jemalloc或Google的tcmalloc开始 -

为什么malloc会分配比我要求的更多的内存空间？

3 个答案: