Comment la gestion de la mémoire C++ interagit-elle avec le système d'exploitation et la mémoire virtuelle ?

La gestion de la mémoire C++ interagit avec le système d'exploitation, gère la mémoire physique et la mémoire virtuelle via le système d'exploitation, et alloue et libère efficacement la mémoire pour les programmes. Le système d'exploitation divise la mémoire physique en pages et extrait les pages demandées par l'application de la mémoire virtuelle selon les besoins. C++ utilise les opérateurs new et delete pour allouer et libérer de la mémoire, en demandant des pages de mémoire au système d'exploitation et en les renvoyant respectivement. Lorsque le système d'exploitation libère de la mémoire physique, il échange les pages de mémoire les moins utilisées vers la mémoire virtuelle.

Comment la gestion de la mémoire C++ interagit avec le système d'exploitation et la mémoire virtuelle

En C++, la gestion de la mémoire implique l'allocation et la libération de mémoire utilisée par un programme. Il interagit étroitement avec le système d'exploitation et la mémoire virtuelle pour fournir une exécution efficace et prévisible du programme.

Gestion de la mémoire dans le système d'exploitation

Le système d'exploitation est responsable de la gestion de la mémoire physique de l'ordinateur. Il divise la mémoire en pages, généralement d'une taille de 4 Ko. Les applications demandent de la mémoire au système d'exploitation en unités de pages. Lorsqu'une application demande une page mémoire qui ne se trouve pas dans la mémoire physique, le système d'exploitation la récupère depuis la mémoire virtuelle sur le disque.

Mémoire virtuelle

La mémoire virtuelle est un espace alloué sur le disque dur pour stocker les pages mémoire qui ne sont pas actuellement dans la mémoire physique. Lorsque le système d'exploitation a besoin de libérer de la mémoire physique, il échange les pages de mémoire les moins utilisées vers la mémoire virtuelle. Cela rend la mémoire physique disponible pour d'autres programmes hautement prioritaires qui en ont besoin.

C++ Memory Management

C++ fournit une fonction de bibliothèque new et delete pour allouer et libérer de la mémoire. L'opérateur new demande une page mémoire au système d'exploitation, et l'opérateur delete libère la mémoire et la renvoie au système d'exploitation. new 和 delete，用于分配和释放内存。new 操作符会从操作系统请求一个内存页，delete 操作符会释放内存并将其归还操作系统。

与操作系统和虚拟内存的交互

当程序使用 new 操作符分配内存时，操作系统会检查物理内存中是否有可用的页面。如果没有可用的页面，操作系统会从虚拟内存中调入一个页面。当程序使用 delete 操作符释放内存时，操作系统会将内存页标记为可用，然后按照需要将其交换到虚拟内存中。

实战案例：虚拟内存使用示例

以下代码示例演示了如何使用 C++ 和虚拟内存：

#include <iostream>

int main()
{
  // 分配 100 MB 内存
  char *array = new char[1024 * 1024 * 100];

  // 使用分配的内存

  // 释放内存
  delete[] array;

  return 0;
}

在这个示例中，代码使用 new 操作符分配 100 MB 的内存。由于一次分配如此大量的内存很可能导致物理内存不足，因此操作系统必须从虚拟内存中调入几个页面。然后，代码使用分配的内存，最后使用 delete

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