什么是内存碎片？ 我听说过“内存碎片”这个术语在C++动态内存分配的上下文中使用过几次。我发现了一些关于如何处理内存碎片的问题，但找不到一个直接解决它本身的问题。因此： 什么是内存碎片 如何判断内存碎片是否是我的应用程序的问题？什么样的项目最有可能受到影响 处理内存碎片的常用方法有哪些

此外：

• 我听说经常使用动态分配会增加内存碎片。这是真的吗？在C++环境下，我理解所有标准容器（STD::String，STD:：vector等）使用动态内存分配。如果这些在整个程序中使用（特别是std:：string），内存碎片更可能成为问题吗
• 如何在STL密集型应用程序中处理内存碎片

什么是内存碎片？

内存碎片是指大部分内存被分配到大量非连续块或块中，导致大部分内存未分配，但在大多数典型情况下无法使用。这会导致内存不足异常或分配错误（即malloc返回null）

考虑这一点最简单的方法是想象你有一个巨大的空墙，你需要把不同大小的图片放在上面。每张照片都有一定的尺寸，很明显，你不能把它分割成更小的部分，以使其适合。你需要在墙上有一个空的地方，图片的大小，否则你不能把它挂起来。现在，如果你开始把图片挂在墙上，而你不注意如何排列它们，你很快就会看到墙上部分覆盖着图片，即使你可能有空的斑点，但大多数新图片都不适合，因为它们比可用的斑点大。你仍然可以挂很小的图片，但大多数都不适合。因此，你必须重新排列（压缩）墙上已有的，以腾出空间容纳更多的

现在，假设墙是你的（堆）内存，图片是对象。。这是内存碎片

如何判断内存碎片是否是我的应用程序的问题？什么样的项目最有可能受到影响？

有一个迹象表明，你可能正在处理内存碎片问题，那就是如果你有很多分配错误，特别是当使用内存的百分比很高时——但不是你还没有用完所有内存——所以从技术上讲，你应该有足够的空间来分配你试图分配的对象

当内存严重碎片化时，内存分配可能需要更长的时间，因为内存分配器必须做更多的工作才能为新对象找到合适的空间。如果依次有许多内存分配（可能是因为内存碎片而分配的），分配时间甚至可能会导致明显的延迟

处理内存碎片的常用方法有哪些？

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使用一个好的算法来分配内存。与其为许多小对象分配内存，不如为这些小对象的连续数组预先分配内存。有时，在分配内存时有点浪费可以提高性能，并且可以省去处理内存碎片的麻烦。

当您分配和取消分配许多大小不同的对象时，最有可能发生内存碎片。假设内存中有以下布局：

obj1 (10kb) | obj2(20kb) | obj3(5kb) | unused space (100kb)

现在，当释放

obj2

时，您有120kb的未使用内存，但无法分配120kb的完整块，因为内存是碎片化的

避免这种影响的常用技术包括和。在STL的上下文中，类似的方法可以提供帮助

什么是内存碎片

当你的应用程序使用动态内存时，它会分配和释放内存块。开始时，应用程序的整个内存空间是一个连续的可用内存块。但是，当您分配和释放不同大小的块时，内存开始变得碎片化，即，不是一个大的连续空闲块和许多连续的已分配块，而是一个已分配块和空闲块混合在一起。由于空闲块的大小有限，因此很难重用它们。例如，您可能有1000字节的可用内存，但无法为100字节块分配内存，因为所有可用块的长度最多为50字节

另一个不可避免但问题较少的碎片来源是，在大多数体系结构中，内存地址必须与2、4、8等对齐。字节边界（即地址必须是2、4、8等的倍数）这意味着，即使您有一个包含3个

char

字段的结构，由于每个字段都与4字节边界对齐，因此结构的大小可能为12而不是3

如何判断内存碎片是否是我的应用程序的问题？什么样的项目最有可能受到影响

显而易见的答案是，您会遇到内存不足异常

显然，没有一种好的便携方式来检测C++应用程序中的内存碎片。有关更多详细信息，请参阅

处理内存碎片的常用方法有哪些

在C++中很困难，因为在指针中使用直接内存地址，并且无法控制谁引用特定的内存地址。因此，重新排列分配的内存块（就像Java垃圾收集器那样）不是一个选项

自定义分配器可以帮助管理较大内存块中小对象的分配，并重用该内存块中的可用插槽。

想象一下，您有一个“大”（32字节）的可用内存：

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现在，分配一些（5次分配）：

现在，释放前四次分配，但不释放第五次分配：

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|              eeee              |
----------------------------------

现在,，

----------------------------------
|              eeee              |
----------------------------------

----------------------------------
|ffffffffffffffeeeeff            |
----------------------------------

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|              eeeeffffffffffffffff                   
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