既然有了虚拟内存，为什么还需要内存保护呢？

Question

通过内存保护，我的意思是以下程序将在许多机器上抛出运行时异常：

#include <iostream>

int main() {
    int* my_int = new int[12];
    std::cout << my_int[20000];
    delete[] my_int;
    return 0;
}

该程序给出以下错误：

Exception thrown at 0x00007FF7A467101A in myprogram.exe: 0xC0000005: Access violation reading location 0x000002794CA635C0.

由于每个进程都有自己的虚拟内存，因此其他程序已经受到保护，免受我的代码中的访问冲突的影响。在我看来，正确的程序会付出运行时成本，因为不正确的程序可能会访问未分配的内存。

为什么计算机在调试模式之外还要费力地防止访问违规？

编辑：这个问题的一个很好的初步答案是“这些检查通常是在硬件中完成的”。接下来的问题是“如果不需要在访问冲突上引发异常，是否可以制造出更快的硬件？ ”由于 CPU 硬件优化的大部分内容都与空间有关，我认为答案是“肯定是的，但不是”足够值得了。” 我们在硬件上为访问违规检查支付了多少成本？

Answer 1

C++ 可能会说越界访问具有未定义的行为，但它运行的平台将是确定性的。

当您访问未映射的虚拟地址时，系统必须执行某些操作。在非玩具系统上，引发内存保护信号是在硬件中完成的，因此您不能真正说存在性能损失。