25、内存耗尽问题及应对策略深度解析

内存耗尽问题及应对策略深度解析

1. 内存耗尽的复杂情况

在任何系统中，内存的分配和释放都处于不断变化的状态。有些进程会在短时间内分配小块内存，而有些进程则一次性分配内存后不再释放。这就导致了一种复杂的情况：即使系统内存充足，某个进程也可能耗尽内存；反之，系统内存耗尽时，部分进程仍能正常运行。

标准库和交换分区的存在，让开发者很难准确掌握系统可用内存的真实情况。交换分区会让系统看起来拥有比实际更多的物理内存，使得可用内存的答案变得模糊。同时，标准库的一些操作会让进程看似分配了远超系统允许的内存，而且进程可能不会因此崩溃。

2. 进程内存耗尽的情形

进程耗尽内存主要有两种方式：一是耗尽虚拟地址，二是耗尽物理存储空间。耗尽虚拟地址看似不太可能，比如只有1GB DRAM且无交换磁盘时，人们通常认为 malloc 在耗尽虚拟地址之前就会失败，但实际上并非如此。

以下代码示例展示了一个不断以1MB为单位分配内存直到 malloc 失败的程序：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    void *ptr;
    int n = 0;
    while (1) {
        // Allocate in 1 MB chunks
        ptr = malloc(0x100000);
        // Stop