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关于栈、堆、静态存储区最大可分配大小的探讨

2010-09-02 16:49

中午看《编程之美》的第2.5节中有这么一小段程序:

float array[100 000 000];

这个1亿个float变量,这样就有8亿个字节,转化为二进制单位G,就是小于等于1G。这样大小的数组量只能用堆(动态申请内存变量)或者静态存储区(全局变量)来申请。

好了,转入今天要讲的正题。到底栈、堆、静态存储区能申请的最大分配大小是多少呢? <h3>栈(stack)</h3> 栈大小与编译器有关。

默认情况下,visual studio 2010 的栈大小为1M。但在平时应用程序中,由于函数会使用栈结果,所以只能用略小于1M大小的栈。 对于64位和32位程序,结果都是一样的,因为VS2010已经设定好了默认的栈大小了。 const int nStackSize = 249036; // 这是0.95M int b[nStackSize];

    for(int i=0;i&lt; nStackSize;++i)
        b[i] =0;

    std::cout &lt;&lt; b[nStackSize-1];

<h3>静态存储区(全局变量)</h3> <!--more-->对于全局变量来说,与编译器有关(不保证正确)

默认情况下,VS2010可容纳的全局变量数组大小是2G。由于程序本身的应用,所以只能使用小于2G大小。 <pre class="brush: cpp; ruler:true "> const int nGlobalArraySize = 456340275; // 这是1.7G int arrayG[nGlobalArraySize ]; for(int i= 0;i<456340275;++i) arrayG[i] =0; </pre> <h3>堆(Heap)</h3> 对于Heap来说,与程序是32位还是64位,以及编译器都有关。

在VS2010的默认情况下,32位程序可以申请的堆大小最大是2G。实际上只能小于2G。 而64位程序,如果没有虚拟内存(硬盘)的支持,则可以使用128G的内存(比如说,你有8G内存,就可以使用8G内存)。而如果你把虚拟内存开启,则可以理论上得到16TB的内存使用大小[2].

下面的程序中,32位程序申请1.8G内存。64位程序下,开启300G虚拟内存,我们申请256G内存。 小细节:由于C++自己的考虑,new操作在64位下也只能最多获得4G内存,而用C函数malloc则可以得到理论上的内存大小[3].

#ifdef _WIN64

    int *arrayNew = (int*)malloc(sizeof(int)*68719476736);  // 256G

    std::cout &lt;&lt; &#34;Now test memory bits: &#34;;
    std::cout &lt;&lt; log((double)sizeof(int)*68719476736)/log(2.0) &lt;&lt; &#34; bit&#34; &lt;&lt; std::endl;

    if(arrayNew!=NULL)
        std::cout &lt;&lt; &#34;malloc function return OK!&#34; &lt;&lt; std::endl;

    delete []arrayNew;
    std::cout &lt;&lt;&#34;delete OK&#34; &lt;&lt; std::endl;

#else

    int *arrayNew = new int [483183820];    // 1.8G

    std::cout &lt;&lt; sizeof(arrayNew[0])*483183820 &lt;&lt; std::endl;

    for(int i=0;i&lt;483183820;++i)
        arrayNew[i] = 0;
    delete []arrayNew;

#endif

<h3>总结</h3>

总结一下,在默认情况下,栈只能得到1M大小的内存,全局静态储存可以得到2G,而在32位和64位下的堆则可以得到2G和无限内存(一般不会用到16T)。 这里也感慨一下,之前一个项目中要使用SuperLu(一个数学库,用于矩阵分解,分解时无法使用虚拟内存),由于该库本身的一些问题,对于超过60,000左右的顶点数(Vertex),32位的机子就段错误了。而如果使用物理内存为8G的64位机子(64位CPU,64位windows7,编译成64位程序),则可以快速,准确的计算出结果。 因此,在使用大容易内存的程序中,我推荐大家使用 大容易物理内存,大容易虚存的 64位机子,并且编译成64位程序。

<h3>Reference:</h3>

[1]. CSDN上的参考:<a href="http://topic.csdn.net/u/20090827/02/2b270cfd-acf4-41bb-8654-475a88ee7704.html" target="_blank">http://topic.csdn.net/u/20090827/02/2b270cfd-acf4-41bb-8654-475a88ee7704.html</a> [2]. 64位与32位的一些区别 <a href="http://bbs02.ly.shangdu.com/dispbbs.asp?boardid=22&Id=1723304">http://bbs02.ly.shangdu.com/dispbbs.asp?boardid=22&Id=172330 4 </a> [3]. malloc与new的区别: <a href="http://group.gimoo.net/review/12921" target="_blank">http://group.gimoo.net/review/12921 </a>