C++ 記憶體管理如何與作業系統和虛擬記憶體互動？

C++ 記憶體管理與作業系統交互，透過作業系統管理實體記憶體和虛擬內存，為程式高效分配和釋放記憶體。作業系統將實體記憶體劃分為頁面，並按需從虛擬記憶體中調入應用程式請求的頁面。 C++ 使用 new 和 delete 運算子分配和釋放內存，分別向作業系統請求內存頁並將其返回。作業系統在釋放實體記憶體時，將較少使用的記憶體頁交換到虛擬記憶體。

C++ 記憶體管理如何與作業系統和虛擬記憶體互動

在C++ 中，記憶體管理涉及分配和釋放程式使用的內存。它與作業系統和虛擬記憶體密切交互，以提供高效且可預測的程式執行。

作業系統中的記憶體管理

作業系統負責管理電腦的實體記憶體。它將記憶體劃分為頁面，通常大小為 4KB。應用程式以頁為單位向作業系統請求記憶體。當應用程式請求的記憶體頁不在實體記憶體中時，作業系統會將其從磁碟上的虛擬記憶體中調入。

虛擬記憶體

虛擬記憶體是在硬碟上分配的一塊空間，用於儲存目前未在實體記憶體中的記憶體頁。當作業系統需要釋放實體記憶體時，它會將較少使用的記憶體頁交換到虛擬記憶體中。這使得物理記憶體可以用於其他需要它的高優先權程式。

C++ 的記憶體管理

C++ 提供了一個函式庫函數new 和delete，用於分配和釋放記憶體。 new 運算子會從作業系統請求一個記憶體頁，delete 運算子會釋放記憶體並將其歸還作業系統。

與作業系統和虛擬記憶體的互動

當程式使用new 運算子分配記憶體時，作業系統會檢查實體記憶體中是否有可用的頁面。如果沒有可用的頁面，作業系統會從虛擬記憶體中調入一個頁面。當程式使用 delete 運算元釋放記憶體時，作業系統會將記憶體頁標記為可用，然後按照需要將其交換到虛擬記憶體中。

實戰案例：虛擬記憶體使用範例

以下程式碼範例示範如何使用C++ 和虛擬記憶體：

#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;
}

在這個範例中，程式碼使用new 運算子分配100 MB 的記憶體。由於一次分配如此大量的記憶體很可能導致實體記憶體不足，因此作業系統必須從虛擬記憶體中調入幾個頁面。然後，程式碼使用分配的內存，最後使用 delete 操作符釋放它。

以上是C++ 記憶體管理如何與作業系統和虛擬記憶體互動？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！