Question

//gcc 5.4.0

#include  <stdio.h>

int main(void)
{
    // Try to reserve 1 TB of memory
    int *arr = malloc(1024 * 1024 * 1024 * 1024);
    // Unfortunately most systems will actually allow this (swapping etc.)
    if (arr == NULL) {
        printf("Was not able to reserve memory!\n");
    }
    printf("Everything is ok\n");

    return 0;
}

编译器选项：-Wall -std=c99 -o a.out source_file.c

输出（＆＃34;一切都好，＃34;）让我感到困惑。我显然没有1TB的内存 - 根据C-Reference，malloc应该返回NULL，并且只有当（！）出现问题时才会返回。

这显然不会发生在这里。有人可以解释一下吗？

Answer 1

1024 * 1024 * 1024 * 1024

这些是int类型的整数常量。当相乘时，操作将在int类型上执行。结果将是int类型。

int很可能无法在系统上保存大于2 ^ 32/2 -1 = 2.14*10^9的值。

意味着溢出signed int并调用未定义的行为。任何事情都可能发生，包括malloc分配一些随机数据块。

Answer 2

根据C-Reference，malloc应该返回NULL，并且只有当（！）出现问题时才会返回。

这是不正确的。

malloc()在两个条件下返回NULL：

如果无法分配内存，则空指针。
在分配0时，如果malloc()返回NULL或非NULL指针（无法取消引用），则执行定义。

OP的1024 * 1024 * 1024 * 1024溢出32位int数学，这是未定义的行为或UB。 @WhozCraig hint。典型的结果是截断的乘积为0. OP的系统然后返回非NULL指针，用于零字节分配，因为＆＃34;不能保留记忆！\ n＆＃34;没打印。

如果OP的平台使用罕见的64位int，则内存的真实分配可能是deferred。

// -pedantic -Wall -Wextra -std=c99  -o a.out source_file.c

int *arr = malloc(1024 * 1024 * 1024 * 1024);
// warning: integer overflow in expression [-Woverflow]

确保表达式的数学类型符合/超过目标类型。 @Olaf和reasons not to use 100 * 1000 * 1000

int *arr = malloc((size_t) 1024 * 1024 * 1024 * 1024);

Answer 3

来自malloc(3)联机帮助页：

默认情况下，Linux遵循乐观的内存分配策略。这意味着当malloc（）返回非NULL时，无法保证内存确实可用。

当然，这假设你在Linux上。

Answer 4

您没有1TB物理内存，但大多数操作系统都支持虚拟内存，并以磁盘空间为后盾。当malloc请求内存时，系统会分配虚拟内存。它的一部分将是真正的内存，其余部分很可能是你的高清文件。

Answer 5

1024 * 1024 * 1024 * 1024最有可能调用未定义的行为： 1024是int常量。使用＆＃34;最大的＆＃34;完成操作。两个操作数的类型，但至少int。两个操作数均为int，因此乘法类型为int * int -> int。以下乘法相同。即最终结果是int。在典型系统上int不超过32位。 参数的类型与表达式无关。。

乘法的结果溢出int（除非它超过41位），这会调用未定义的行为。任何事情都可能发生（通常但不保证：结果被截断，产生0）。

为避免这种情况，您应该使用(size_t)1024 * 1024 * 1024 *1024。这将（根据转换规则）将使用您系统上的size_t标准类型执行计算。

事先使用静态断言来确保size_t可以表示结果：

_Static_assert(SIZE_MAX >= 1024ULL * 1024 * 1024 *1024, "size_t is too small");`

如果没有这个，乘法会在一个太小的size_t上被截断（对于有符号和无符号整数，规则是不同的！）并且最终传递0。

根据标准malloc(0) is implementation defined either NULL or a pointer which must not be used to access an object。

记住所有这些，您的代码可能会返回一个非空指针，该指针不能用于访问。但是当你测试它时，它很好，但没用。

malloc的1TB内存不会失败？

5 个答案: