c++ - 为什么连续调用 new[] 不分配连续内存？

Question

我使用的是 Ubuntu 14.04 64 位。这是我的 C++ 代码，用于查看内存的使用情况。

int main() {
  int **ptr;

  ptr = new int* [2];
  cout << &ptr << " -> " << ptr << endl; 

  for (int r = 1; r <= 2; r++) {
    ptr[r-1] = new int [2 * r];
    cout << &ptr[r-1] << " -> " << ptr[r-1] << endl;

    for (int c = 0; c < 2 * r; c++) {       
        ptr[r-1][c] = r * c;
        cout << &ptr[r-1][c] << " -> " << ptr[r-1][c] << endl;
    }
  }

  return 0;
}

这是我的输出:

0x7fff09faf018 -> 0x1195010
0x1195010 -> 0x1195030
0x1195030 -> 0
0x1195034 -> 1
0x1195018 -> 0x1195050
0x1195050 -> 0
0x1195054 -> 2
0x1195058 -> 4
0x119505c -> 6

我预计操作系统会连续分配内存。所以 ptr[0][0] 会在 0x1195020 而不是 0x1195030!？ OS 在 0x1195020 - 0x119502F、0x1195038 - 0x0x119504F 有什么用？

Answer 1

因为:

1. 每个已分配内存块的开头和结尾的一些空间通常用于簿记。 (特别是，许多分配器发现在周围存储前面/后面的 block 的大小或指向它们的指针很有用。)

2. 内存分配器可能会“四舍五入”已分配 block 的大小以使其更容易。例如，7 字节的分配可能会四舍五入到 8 字节，如果不是 16 或 32。

3. 内存块可能已经在不连续的位置可用。 (请记住，甚至在 main() 运行之前，C 运行时可能已经在自己进行一些内存分配。)

4. 分配器可能有一个内存布局计划，如果将下一个 block 放在“下一个”地址，内存就会被破坏。 (例如，它可能已为特定大小的分配保留该内存。)

5. 为什么要这样做？没有任何保证。分配的内存可能会在任何地方结束。 (好吧，差不多。)不要做任何假设，只要让内存去分配器指定的任何地方，你就会没事的。