堆

最新推荐文章于 2025-03-30 19:49:45 发布

原创最新推荐文章于 2025-03-30 19:49:45 发布 · 132 阅读

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本文详细解析了进程堆的概念，包括其在系统中的作用、默认堆的特性、如何通过链接器改变大小，以及创建额外堆的目的。探讨了不同堆在内存管理、线程同步和快速释放方面的优势。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在系统内部，堆就是一块预定的地址空间区域。 刚开始，区域内的大部分页面都没有调拨物理存储器。随着我们不断地从堆中分配内存，堆管理器会给堆调拨越来越多的物理存储器。这些物理存储器始终是从页交换文件中分配的。释放堆中的内存块时，堆管理器会撤销已调拨的物理存储器。

进程初始化的时候，系统会在进程的地址空间中创建一个堆。这个堆被称为进程的默认堆。

在默认情况下，进程默认堆的地址空间区域的大小是1M。

改变其大小可以用/HEAP链接器。（仅适用于exe。dll没有与之关联的堆，因此在创建DLL的时不应该适用该链接器）
关于/HEAP链接器详见：https://docs.microsoft.com/zh-cn/previous-versions/f90ybzkh(v=vs.120)
对默认堆的访问必须依次进行。（系统保证不管在什么时候，一次只让一个线程从默认堆中申请或释放内存块）
一个进程同时可以有多个堆，进程在整个生命周期内可以创建和销毁这些堆。
默认堆是在程序运行之前由系统自动创建的，在程序终止后会自动销毁。我们无法销毁进程的默认堆。
每个堆都有一个用来标识自己的堆句柄，所有分配和释放内存块的对函数都会在参数中用到这个堆句柄。

可以通过GetProcessHeap来得到进程的默认堆句柄。

HANDLE GetProcessHeap();

为什么要在进程的地址空间中创建其他的堆（除默认堆）？

对组件进行保护 --> 两个独立的堆互不影响
更有效的内存管理 --> 如果每个堆只包含同样大小的对象，那么释放一个对象可以保证释放出的空间可以容纳另一个对象
局部访问 --> 把内存访问局限在一个较小的地址区间内，将会降低系统需要在内存和磁盘之间进行交换的可能性。
避免线程同步的开销 --> 同一时刻有多个线程要访问堆，堆函数必须执行额外的代码来保证堆的线程安全性。如果从堆中进行大量的分配操作，那么额外代码执行过多，会对程序的性能产生影响。创建一个新的堆，使只有一个线程可以访问对，就不必执行额外的代码了，但与此同时，我们自己就要保证堆的线程安全
快速释放 --> 把一些数据结构存在一个专门的堆中，我们可以直接释放整个堆，而不用显式地释放每个内存块。

HANDLE HeapCreate(
  DWORD  flOptions,
  SIZE_T dwInitialSize,
  SIZE_T dwMaximumSize
);

LPVOID HeapAlloc(
  HANDLE hHeap,
  DWORD dwFlags,
  DWORD dwBytes
);

LPVOID  HeapReAlloc(
  HANDLE hHeap,
  DWORD dwFlags,
  LPVOID lpMem,
  DWORD dwBytes
);

SIZE_T HeapSize(
  HANDLE  hHeap,
  DWORD   dwFlags,
  LPCVOID lpMem
);

BOOL HeapDestroy(
  HANDLE hHeap
);