內存碎片的處理

（摘抄自https://www.zhihu.com/question/51836333）

處理內存碎片的方法：使用基於頁面的內存管理方式。

內存碎片是如何出現的？

　　當使用最原始的標記分配方法分配內存時，系統須要維護一個簡單的內存信息表：

　　

　　當程序申請一個長度爲3的內存空間後：

　　當程序再申請一個長度爲2，以及長度爲4的內存空間後：

　　此時，只剩1個可用空間。若是這時程序再來申請長度大於1的空間，就申請不了，也就是內存不夠。

　　如今，釋放掉ID=2的空間：

　　咱們發現，如今可用內存空間爲3，可是，這3個空閒空間，並非連續的。因此，若是程序如今申請長度爲3的內存空間，一樣會申請不了，會出現內存不夠。業界把這種狀況，稱之爲【內存碎片】。

基於頁面的內存管理方式：

　　首先，把物理內存，按照某種尺寸，進行平均分割。好比我如今以2個內存單位，來分割內存，也就是每兩個連續的內存空間，組成一個內存頁：

　

　　接着，系統一樣須要維護一個內存信息表：

　　如今，程序申請長度爲3的內存空間，不過因爲如今申請的最小單位爲頁面，而一個頁面的長度爲2，所以如今須要申請2個頁面，也就是4個內存空間。你看，這就浪費了1個內存空間。

　　

　　

　　接着，程序再申請長度爲1，長度爲2的空間：

　　

　　釋放掉ID=2，內存頁ID爲3的那條內存空間信息：

　　

　　如今，就出現了以前的狀況：目前一共有4個內存空間，可是不連續。不過，由於如今是分頁管理機制，所以，如今仍然能夠繼續申請長度爲4的內存空間：

兩種方式對比：

　　原始的內存分配方式，雖然容易出現碎片，而且內存空間的利用率低，可是使用性能高，程序能直接從內存信息表獲取內存地址，接着就能夠直接按照地址來使用內存空間了。

　　基於頁面的內存管理方式，沒有內存碎片，可以儘可能地所有用完空間，可是程序須要記錄的是內存頁ID，每次使用時，須要從內存頁ID翻譯成實際內存地址，多了一次轉換。並且這種模式，會浪費一些內存，好比上面申請3個內存空間，實際分配了2個頁面共4個內存空間，浪費了1個內存空間。

　　以上就是基本原理，實際系統中會作很是多的優化。目前各類主流操做系統都是分頁的方式，所以你不須要太關心碎片。

　　這個話題再延伸下去，就是一個程序內部的局部內存池了。不過這是另外一個問題，喜歡的話能夠深究一下。 做者：匿名用戶 連接：https://www.zhihu.com/question/51836333/answer/145693402 來源：知乎 著做權歸做者全部。商業轉載請聯繫做者得到受權，非商業轉載請註明出處。