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有没有想过:malloc分配的内存空间地址连续吗
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有没有想过:malloc分配的内存空间地址连续吗
嵌入式
李肖遥
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发布时间: 2020-07-28
丨
阅读: 391
## 提出问题 我们在写程序中经常会用到malloc函数进行动态内存分配,但是我们有没有想过,在C语言中,向操作系统请求malloc内存空间的地址是连续的吗??? ## 测试 我使用的是win7+32位操作系统(是不是太low了,对,就是10年买的电脑),下面我们从不同申请的方式来测,从而看看申请的是否连续地址。 ### 每次申请一块内存空间 ``` #include "stdio.h" #include "stdlib.h" int main() { void *addr0 = malloc(0); void *addr1 = malloc(1); void *addr2 = malloc(2); printf("%p\n",addr0 ); printf("%p\n", addr1); printf("%p\n", addr2); printf("%ld\n", addr1 - addr0); printf("%ld\n", addr2 - addr1); free(addr0); free(addr1); free(addr2); return 0; } ``` 测试结果如下 ![](https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/fec20950-a843-4bfc-8fa4-fbbe73ada52e.png) 感觉像是有个固定的间隔,这里测试结果间隔是0x20,但地址并不是连续地址,具体为什么后面我们会讲到。 ### 用数组一次malloc 分配多个虚拟地址 ``` #include "stdio.h" #include "stdlib.h" int main() { int* p; int i; p = (int *)malloc(10*sizeof(int)); for (i = 0; i < 10; i++) { p[i] = i; printf("%d----%p\n", p[i],&p[i]); } getchar(); return 0; } ``` 结果如下: ![](https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/4a0eb2d2-5f52-4271-87cd-1298582ae348.png) 可以看出,用一次malloc申请多个(数组)地址的是连续地址 ,结果也应证了。 多次malloc 申请空间是否连续的呢? ``` #include "stdio.h" #include "stdlib.h" int main() { int* p; int i; for (i = 0; i < 1000; i++)//10、100、1000测试 { p = (int*)malloc(sizeof(int)); *p = i; printf("%d-----%p----%p\n", *p, p, p-1); } getchar(); return 0; } ``` 循环10次结果如下 ![](https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/b17104ef-c433-43ec-b460-9b26b827859e.png) 循环100次结果如下 ![](https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/8fbc4b1f-4a30-4a30-889c-572ca03cbbd9.png) 循环1000次结果如下 ![](https://imgkr.cn-bj.ufileos.com/8e1f69cc-e3cb-498c-b757-6e3c6ce970ac.png) ## 测试结果 1. 我们用一次malloc申请多个(数组)地址的是连续地址 。 2. 多次malloc 申请地址,通过对每一次申请的内存空间地址和上一块地址 (p-1)作比较发现,地址并不是连续的。 3. 系统在每次malloc时,从相隔固定长度起开始分配。 ## 为什么呢? 其实这就是内存边界对齐的问题,使用malloc分配的内存空间在虚拟地址空间上是连续的,但是转换到物理内存空间上有可能是不连续的。 对用户而言,所有内存都是虚拟的,程序并不是直接运行在物理内存上,而是运行在虚拟内存上,然后由虚拟内存转换到物理内存。 虚拟内存地址到物理内存地址进行转换时,因为有可能相邻的两个字节是在不同的物理分页上,所以不一定是连续的。 ## 延伸一下 本篇主要是想抛砖引玉,大家可以在自己电脑测试一下,后期会细节讲到字节对齐原则及作用,malloc的原理和内存分配,内存分页等问题。
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