मेमोरी सी ++ की मात्रा को समझना

Question

आवंटित कर रहा है मैं सी ++ में ढेर पर आवंटित स्मृति की मात्रा को बेहतर समझने की कोशिश कर रहा हूं। मैंने एक छोटा परीक्षण कार्यक्रम लिखा है जो मूल रूप से 2 डी वैक्टरों को भरने के अलावा कुछ और नहीं करता है। मैं इसे लिनक्स 64 बिट वीएम पर चला रहा हूं और स्मृति को प्रोफाइल करने के लिए वालग्रींड के मासफ टूल का उपयोग कर रहा हूं।

पर्यावरण मैं इस परीक्षण को चला रहा हूं: लिनक्स वीएम वर्चुअलबॉक्स में Win10 पर चल रहा है। वीएम कॉन्फ़िगरेशन: बेस मेमोरी: 5248 एमबी, 4 सीसीयू, कैप 100%, डिस्क-टाइप वीडीआई (गतिशील रूप से आवंटित स्टोरेज)।

C++ स्मृति रूपरेखा परीक्षण कार्यक्रम:

/** 
* g++ -std=c++11 test.cpp -o test.o 
*/ 

#include <string> 
#include <vector> 
#include <iostream> 

using namespace std; 

int main(int argc, char **arg) { 
    int n = stoi(arg[1]); 
    vector<vector<int> > matrix1(n); 
    vector<vector<int> > matrix2(n); 
    vector<vector<int> > matrix3(n); 
    vector<vector<int> > matrix4(n); 
    vector<vector<int> > matrix5(n); 
    vector<vector<int> > matrix6(n); 
    vector<vector<int> > matrix7(n); 
    vector<vector<int> > matrix8(n); 

    for (int i=0; i<n; ++i) { 
     for (int j=0; j<n; ++j) { 
      matrix1[i].push_back(j); 
     } 
    } 

    for (int i=0; i<n; ++i) { 
     for (int j=0; j<n; ++j) { 
      matrix2[i].push_back(j); 
     } 
    } 

    for (int i=0; i<n; ++i) { 
     for (int j=0; j<n; ++j) { 
      matrix3[i].push_back(j); 
     } 
    } 

    for (int i=0; i<n; ++i) { 
     for (int j=0; j<n; ++j) { 
      matrix4[i].push_back(j); 
     } 
    } 

    for (int i=0; i<n; ++i) { 
     for (int j=0; j<n; ++j) { 
      matrix5[i].push_back(j); 
     } 
    } 

    for (int i=0; i<n; ++i) { 
     for (int j=0; j<n; ++j) { 
      matrix6[i].push_back(j); 
     } 
    } 

    for (int i=0; i<n; ++i) { 
     for (int j=0; j<n; ++j) { 
      matrix7[i].push_back(j); 
     } 
    } 

    for (int i=0; i<n; ++i) { 
     for (int j=0; j<n; ++j) { 
      matrix8[i].push_back(j); 
     } 
    } 
} 

मैं आदेश (test.o कार्यक्रम से ऊपर, के साथ जी ++ -std = c संकलित है n के विभिन्न मूल्यों पर स्मृति प्रोफाइल को निकालने के लिए निम्न बैश स्क्रिप्ट चलाने ++ 11, जी ++ संस्करण 5.3.0) है

valgrind --tool=massif --massif-out-file=massif-n1000.txt ./test.o 250 
valgrind --tool=massif --massif-out-file=massif-n1000.txt ./test.o 500 
valgrind --tool=massif --massif-out-file=massif-n1000.txt ./test.o 1000 
valgrind --tool=massif --massif-out-file=massif-n2000.txt ./test.o 2000 
valgrind --tool=massif --massif-out-file=massif-n4000.txt ./test.o 4000 
valgrind --tool=massif --massif-out-file=massif-n8000.txt ./test.o 8000 
valgrind --tool=massif --massif-out-file=massif-n16000.txt ./test.o 16000 
valgrind --tool=massif --massif-out-file=massif-n32000.txt ./test.o 32000 

यह मैं देता निम्न परिणाम:

|--------------------------------| 
| n  | peak heap memory usage | 
|-------|------------------------| 
| 250 | 2.1 MiB    |   
| 500 | 7.9 MiB    | 
| 1000 | 31.2 MiB    | 
| 2000 | 124.8 MiB    | 
| 4000 | 496.5 MiB    | 
| 8000 | 1.9 GiB    | 
| 16000 | 6.2 GiB    | 
| 32000 | 6.1 GiB    | 
|--------------------------------| 

प्रत्येक मैट्रिक्स आकार में एन^2 होगा, मेरे पास कुल 8 मैट्रिक्स होंगे, इसलिए मुझे उम्मीद है कि मेमोरी उपयोग f(n) = 8 * n^2 के आसपास होगा।

प्रश्न 1 एन = 250 से एन = 8000 तक, मेमोरी उपयोग एन * = 2 पर 4 से अधिक या कम गुणा क्यों किया जाता है?

एन = 16000 से एन = 32000 कुछ बहुत अजीब हो रहा है क्योंकि वालग वास्तव में स्मृति की कमी की रिपोर्ट करता है।

प्रश्न 2 क्या = 16000 और एन = 32000 n के बीच हो रहा है, यह कैसे संभव हो सकता है कि ढेर स्मृति कम है, जबकि सिद्धांत में और अधिक डेटा आवंटित किया जाना चाहिए है?

एन = 16000 और एन = 32000 के लिए मासफ-विज़ुअलाइज़र आउटपुट के नीचे देखें।

Answer 1

1) क्योंकि आपके मैट्रिक्स वैक्टर के आकार (और इस प्रकार उनके स्मृति पदचिह्न) n के रूप में, हो जाना इतना n दोहरीकरण स्मृति के उपयोग की quadrupling की ओर जाता है। सटीक संबंध (के रूप में asymptotic के खिलाफ) से कोई विचलन विभिन्न कारकों की वजह से कर रहे हैं (उदाहरण के लिए मेटाडाटा malloc/std::allocator द्वारा इस्तेमाल किया, ब्लॉक आकार दोगुना विधि vector द्वारा प्रयोग किया जाता)

2) आप स्मृति से बाहर चलाने के लिए शुरुआत कर रहे हैं , इसलिए लिनक्स पृष्ठ से शुरू हो रहा है; कुल (सक्रिय + पेज्ड) मेमोरी उपयोग देखना चाहते हैं तो --pages-as-heap=yes का उपयोग करें। (स्रोत: http://valgrind.org/docs/manual/ms-manual.html)