HEAP 上的数组分配（单独分配与......连续分配？）

Question

在这个回答中：

此人用两种方式在 HEAP 上分配数组：

int main(){
    const int n = 100000;

#ifdef ALLOCATE_SEPERATE
    double *a1 = (double*)malloc(n * sizeof(double));
    double *b1 = (double*)malloc(n * sizeof(double));
    double *c1 = (double*)malloc(n * sizeof(double));
    double *d1 = (double*)malloc(n * sizeof(double));
#else
    double *a1 = (double*)malloc(n * sizeof(double) * 4);
    double *b1 = a1 + n;
    double *c1 = b1 + n;
    double *d1 = c1 + n;
#endif
}

这两种分配方式有什么区别？

else中的第二种方法是连续分配块吗？

Answer 1

^{（我专注于 Linux 观点；根据您的 operating system and/or 编译器实现进行调整）}

您问题中的代码具有类似 C 语言的外观和感觉。正版 C++ 将使用 new，即在非 ALLOCATE_SEPARATE 情况下类似于

 double *a1 = new double[4*n];
 double *b1 = a1 + n;

如果内存分配失败，您将得到一个 std::bad_alloc 异常。

What is the difference between the two ways of allocation?

ALLOCATE_SEPARATE 案例正在对 malloc 进行四次调用。请注意：

每个人 malloc 都可能失败，您应该检查一下，例如与
```
double *a1 = (double*)malloc(n * sizeof(double));
if (!a1) { perror("malloc a1"); exit (EXIT_FAILURE); };
```
假设您需要一些 C 代码。并且 malloc 可以失败，例如当内核无法提供更多虚拟内存时，例如因为 mmap(2) failed, some limits have been reached (see getrlimit(2)...), swap space has been exhausted (with memory overcommit being disabled), etc.... Read about paging & page cache, and the man pages of malloc(3)，特别是它的 NOTES 部分....顺便说一句，您的计算机有 finite 资源，所以它们可能会溢出。在便宜的笔记本电脑上，您将无法在 2015 年成功 malloc 10 TB 的内存（并可靠地使用内存区域）。当然，对于 n = 100000，malloc 将通常成功。
在实践中，如果您要求大量内存（千兆字节），malloc 可能会失败，但某些操作系统有 memory overcommitment（我个人不喜欢这个功能并在我的 Linux 系统上禁用）并给你一些指导，即使没有足够的 space 用于巨大的内存区域
万一n * sizeof(double)溢出size_t，灾难就会发生。

非 ALLOCATE_SEPARATE 要求 malloc(n * sizeof(double) * 4) 并且可能会溢出 n 的较小值（在实践中仍然很大）。 * 4 是必需的，因为我们要求足够的 space 来容纳四个不同的非 aliasing pointers 和它们的非重叠内存区域。

Is the second method in else block allocating in a contiguous manner?

当然可以（正如我所说，对于较小的 n 值可能会溢出或失败，例如，当 n * sizeof(double) * 4 即 n * 32 在 32 位 Linux（即 Android）平板电脑大于 3 GB，甚至可能是 1 GB。

实际上，您应该使用 C++11 containers 和代码：

#include <vector>
int main(){
   const int n = 100000;
   std::vector<double> vec(n);

vector 的数据将位于堆中，vec 的析构函数将释放它。

当然heap data is allocated in the address space of the virtual memory of your process (on Linux, probably using the mmap(2) -or sometimes sbrk- syscall).

HEAP 上的数组分配（单独分配与......连续分配？）

Array allocation on HEAP (Separate allocation vs ... contiguous?)

c

c++

arrays

heap-memory