使用free（）时，内存使用量不会减少

Question

我正在编写独立于操作系统的无锁队列，到目前为止它工作得很好，但内存管理存在小问题。我不确定它的gcc问题还是我的问题。问题：当元素添加到列表时，内存增加，但是当从列表中删除元素时（free（elementPointer）;）内存使用不会改变。

但是当我使用pthreads时，N个生产者和M个消费者(1<N<20, 1<M<20)的内存使用量总是大约10mb（当试图添加和删除~10kk元素时），所以看起来像免费工作。

有趣的是，在VS 2010中（相同的代码，没有线程）免费工作正常，内存被释放（观看任务管理器）。

我做了测试，添加了1kk元素，添加完所有后，逐个删除所有元素（没有线程）。

Linux - 0.08秒

Windows~57秒

Linux（不含免费） - 0.07秒

Windows（不含免费） - 0.9秒

所以，问题是，为什么在没有使用线程的情况下Linux C中没有释放内存？ 如有必要，我可以发布代码。

GCC版本：4.4.3

Answer 1

在许多操作系统上，free()不会再次为操作系统提供内存，而是“仅”用于malloc()的新呼叫。这就是为什么你没有看到外部内存使用量下降的原因，但是当你通过线程增加新的分配数量时，内存会被重新使用，所以总的使用量不会通过屋顶。

Answer 2

Malloc不必将内存返回给操作系统。类Unix系统上的大多数malloc实现都没有这样做。特别是对于较小的物体尺寸。

这是出于性能原因。

我刚才注意到这可能不清楚。 “malloc”是指与malloc函数相关的整个子系统 - malloc，free，realloc，calloc以及libc可能实现的任何特殊函数。

Answer 3

为了简化过程，有两个内存管理器在动态内存分配中工作：操作系统内存管理器，以及进程内存管理器（可能超过之一）。 OS内存管理器为各个进程内存管理器分配“大块”内存。每个进程内存管理器都会跟踪分配的段以及“自由段”。进程内存管理器不会将自由段返回到操作系统内存管理器，因为它可以更有效地保留它，以防以后需要分配更多内存。