free() 将内存返回给操作系统

Question

我的测试代码显示，在free()程序退出之后和之前，堆内存都返回给操作系统。我使用htop（与 相同top）来观察行为。我的 glibc 版本是ldd (Ubuntu GLIBC 2.31-0ubuntu9.9) 2.31.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define BUFSIZE 10737418240 

int main(){
    printf("start\n");
    u_int32_t* p = (u_int32_t*)malloc(BUFSIZE);
    if (p == NULL){
        printf("alloc 10GB failed\n");
        exit(1);
    }
    memset(p, 0, BUFSIZ);
    for(size_t i = 0; i < (BUFSIZE / 4); i++){
        p[i] = 10;
    }
    printf("before free\n");
    free(p);
    sleep(1000);
    printf("exit\n");
}

为什么会出现这个问题为什么 free() 函数不将内存返回给操作系统？观察到与我相反的行为？OP也使用linux，问题是在2018年提出的。我错过了什么吗？

Answer 1

Linux 以不同的方式对待大于的分配MMAP_THRESHOLD。请参阅为什么 malloc 从某个阈值开始依赖 mmap？

您链接的问题（其中分配可能不会立即完全回收）使用小型分配，这些分配在每次小型释放时都会汇集在一起​​，并且malloc()不会立即返回到操作系统（这会很慢）。您的单个巨大分配肯定会经过该mmap()路径，因此完全独立的分配将被完全且立即回收。

可以这样想：如果你要求某人给你买鸡蛋和牛奶，他们很可能会只去一次，然后带着你要求的东西回来。但如果你要鸡蛋和钻戒，他们会将它们视为两个完全不同的请求，并使用截然不同的策略来满足。如果您随后说您不再需要鸡蛋和戒指，他们可能会保留鸡蛋以供饥饿时使用，但他们可能会立即尝试收回购买戒指的钱。