内存分配是系统调用吗？

Question

内存分配是系统调用吗？例如， malloc 和 new 。是由不同进程共享并由操作系统管理的堆。私有堆呢？如果堆中的内存分配由操作系统管理，这有多贵？

我还想有一些链接到我可以阅读更多关于这个主题的地方。

原文由 Jim 发布，翻译遵循 CC BY-SA 4.0 许可协议

Answer 1

一般来说， malloc 和 new 不会在每次调用时执行系统调用。但是，它们使用较低级别的机制来分配大内存页。在 Windows 上，较低的机制是 VirtualAlloc() 。我相信在 POSIX 系统上，这在某种程度上相当于 mmap() 。这两者都执行系统调用以在操作系统级别为进程分配内存。随后的分配将使用这些大页面的较小部分，而不会引发系统调用。

堆通常是内部进程，并且不在进程之间共享。如果您需要，大多数操作系统都有一个用于分配 共享内存 的 API。 Boost.Interprocess 库中提供了这些 API 的可移植包装器。

如果你想了解更多关于内存分配和与操作系统的关系，你应该看看一本关于操作系统的好书。我总是推荐 Andrew S. Tanenbaum 的 Modern Operating Systems ，因为它很容易阅读。

原文由 André Caron 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议

Answer 2

（假设操作系统具有内存保护。在嵌入式设备中可能不是这种情况。）

内存分配是系统调用吗？

不一定每次都分配。如果进程的堆已经不足以满足请求的分配，则该进程需要调用内核，但 C 库通常会在这样做时请求更大的块，以减少系统调用的数量。

是由不同进程共享并由操作系统管理的堆。私有堆呢？

堆不在进程之间共享。它虽然在线程之间共享。

内核内存分配系统调用的昂贵程度完全取决于操作系统。由于这是很常见的事情，您可以期望它在正常情况下是有效的。在低 RAM 情况下，事情会变得复杂。

原文由 Mat 发布，翻译遵循 CC BY-SA 3.0 许可协议