如何分析C语言程序的内存占用 |
您所在的位置：网站首页 › miui11占用多少运存 › 如何分析C语言程序的内存占用 |
如何分析C语言程序的内存占用
|
问题
如何分析C语言程序的内存占用，特别是全局/静态变量的内存占用？ 结论先行 除少数典型场景，不应该存在比较多，或大的全局/静态变量使用情况应根据内存生命周期的情况，尽量使用栈上临时空间，再次之应使用堆空间(池)注： 全局/静态变量应作为系统自举的根信息存在，在所有组件间共享。其它变量往往比较局部，工作层次不尽相同，可利用上下文结构体进行层次的划分，而不应该都在全局变量空间，作为底部基座存在。 如果以树形结构来来看待变量的工作层次，全局/静态变量就在整个系统的根上，而其它组件的分支上下文结构体变量，则是它们各自子树的根！ 设计之美不使用全局变量，虽然最初用起来别扭，但是，确实一种很好，很有美感的设计，体现了高内聚、低耦合，封装的美感！ 全部使用全局变量，可视为一种无设计的懒惰，实践者并没有想好整个系统的架构模型，是怎样一棵树，或一片森林! 理论 .data段展现了全局/静态变量非零初值的分配情况.bss段展现了全局/静态变量初值为零分配情况两个段均符合Linux管理内存的金贵原则，表现为内存实际访问时，才转换为物理内存，没有被访问前，仅表现为虚存的内存申请量 内存的金贵在linux中，即使对于.data or .bss的全局/静态变量，也采用延迟分配物理内存的策略，与堆空间一样。 这个可以从top -p $pid进行逐步的分析、查看VIRT、RES统计项的变化，不赘述。 注：文末有验证例子代码 所以，从这个角度来看，将内存放在全局占用，还是栈空间占用，抑或在堆空间，对于物理内存的占用来说，区别并不是非常大，但，还是有致命的区别！ 内存使用，考察的首要因素，就是它的生命周期，用更合适的内存空间生命周期模型！ 临时空间占用，将会因生命周期的结束，而释放掉物理内存占用！ 但对比来看，已访问过的全局/静态变量，则不会！ 所以，区别二者的不同，很重要 😃 序列图图解
通用手段 将地址空间，例如，上下文信息，作为函数入参，避免进行全局名称访问，以利于更好的模块封装性，向函数编程分形靠齐临时空间内存大小的判断标准，为系统栈空间门限ulimit -s，例如，CentOS7为8M，已相当不小！ 对于普通大小的临时内存，建议使用： 栈上临时内存C99以来支持的函数内部使用可变长数组注： 栈空间内存优势在于内存生命周期的自动管理，能够将代码写的更简洁 能够将代码写的更短，又不影响可读性的技术，都是好手段对于较大的内存，建议使用： 堆空间动态申请/动态释放，以及可能巨量内存需要结合巨页的使用方式页表过多，会对于内存访问存在比较大的影响；对于巨量内存使用，应考虑使用巨页技术 缘由近期由于一个硬件环境受限制的需求，需要对已有的程序进行裁剪内存占用。 对于进程启动后，新内存申请，一般可以通过valgrind等工具予以很好的分析。 但是，对于全局/静态变量的占用情况如何分析呢？ 对于规模比较小的应用，可以通过个人编程经验进行精确地定位当应用复杂度到达一定程度，必须在经验之外，结合使用工具进行兜底 分析全局变量内存占用情况工具 size从概况上进行分析，分析某个可执行程序文件或库文件的.data or .bss段占用情况 size /path/to/yourexcutablefile # outpuit text data bss dec hex filename 3699 2097896 4194312 6295907 601163 a.out .data段会占用文件大小，而.bss段不会占用文件大小，仅会在程序加载的时间进行分配，和初始化 可以利用大块全局变量设定非零的初值进行验证 建议全局变量都以零值初值起步，采用main运行后设定非零初值的策略，有利于加速程序load gdb命令具体分析 gdb att $(pidof a.out) # 利用info variables命令进行查看 (gdb) set logging file gdbout.txt (gdb) set logging overwrite on (gdb) set logging on (gdb) info vairables注：输出全局变量，仅需要关注自身代码相关的全局变量声明 valgrind 分析程序启动后的运行期间内存申请情况 补充 C语言例子 {#example} #include #include #include #include #include // data段 unsigned char g_abBufferAtDataSegment[2 * 1024 * 1024] = { [0 ... (sizeof(g_abBufferAtDataSegment) - 1)] = 0xff }; // bss段 unsigned char g_abBufferAtBssSegment[4 * 1024 * 1024]; int main(void) { char szInputBuffer[256]; printf("global variable at dss segment: %zu, at bss segment: %zu, but only in VIRT space\nEnter any key to continue:", sizeof(g_abBufferAtDataSegment), sizeof(g_abBufferAtBssSegment)); fgets(szInputBuffer, sizeof(szInputBuffer), stdin); printf("Will access the global memory, to see the RES stat change\nEnter any key to continue:"); for(unsigned int i= 0; i |
【本文地址】
今日新闻 |
推荐新闻 |