C でメモリの断片化を回避および軽減するにはどうすればよいですか?

メモリの断片化とは何ですか?

メモリの断片化は、割り当てられたメモリ ブロックが利用可能なメモリ プール内に分散され、それらの間にギャップが残る場合に発生します。これは、さまざまなサイズのブロックが割り当てられたり割り当て解除されたりするときに発生し、その結果、空きメモリと占有メモリが分散して分散されます。

症状と蔓延

メモリの断片化の主な症状合計空きメモリが十分にあるにもかかわらず、連続した空き領域が不十分なためにメモリ ブロックを割り当てることができないことです。これは主に、頻繁かつ不規則な割り当てパターンが発生するプログラム、つまり大量の小さなオブジェクトや複雑なデータ構造に関係するプログラムに影響します。 C での断片化には、さまざまな手法があります。採用:

メモリ プール:

同様の有効期間とサイズを持つオブジェクトが個別のプールから割り当てられ、各サイズの空き領域の連続ブロックが確保されます。

バディ割り当て:
• 大きなブロックは小さなブロックに再分割され、異なるサイズのブロックが専用の空き領域を持つ階層を維持します。 lists.
非連続割り当て:
• 仮想メモリ システムの場合、割り当てを物理メモリ全体に分散させることができ、断片化の影響を軽減します。
• STL コンテナの影響と軽減策
標準 STL コンテナは動的メモリ割り当てに大きく依存しており、断片化を引き起こす可能性があります。ただし、これらのコンテナーは、割り当て戦略のカスタマイズを可能にする Alloc テンプレート パラメーターを提供します。さまざまな種類の割り当て (文字列の特定のプールなど) に異なるアロケータを使用することで、断片化を減らすことができます。

結論

メモリの断片化は、次のような問題から生じます。不規則な割り当てと割り当て解除のパターン。開発者は、その症状を理解し、適切な割り当て戦略を採用することで、断片化を軽減し、メモリ リソースの効率的な利用を確保できます。

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