编写Linux C++程序如何影响VIRT（虚存）和RES（实存/常驻内存）

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转载目的，主要是为了理解lVIRT虚拟内存、RES常驻内存、共享内存SHR、SWAP和实际程序应用如何对应的。

在Linux命令行中执行top命令，可以查询到所有进程使用的VIRT虚拟内存、RES常驻内存和共享内存SHR。

那么，什么是VIRT虚拟内存、RES常驻内存和共享内存SHR？我们编写的Linux C++程序如何影响它们呢？

查阅资料后，归纳一下。

VIRT：

1、进程“需要的”虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据，以及malloc、new分配的堆空间和分配的栈空间等；
2、假如进程新申请10MB的内存，但实际只使用了1MB，那么它会增长10MB，而不是实际的1MB使用量。
3、VIRT = SWAP + RES

RES：

1、进程当前使用的内存大小，包括使用中的malloc、new分配的堆空间和分配的栈空间，但不包括swap out量；
2、包含其他进程的共享；
3、如果申请10MB的内存，实际使用1MB，它只增长1MB，与VIRT相反；
4、关于库占用内存的情况，它只统计加载的库文件所占内存大小。
5、RES = CODE + DATA

SHR：

1、除了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存；
2、虽然进程只使用了几个共享库的函数，但它包含了整个共享库的大小；
3、计算某个进程所占的物理内存大小公式：RES – SHR；
4、swap out后，它将会降下来。

SWAP：

只有当物理内存耗尽时才会使用到，linux的swap原则是尽量使用物理内存。

测试如下：

一）

#include <iostream>
int main()
{
char * p = new char [1024*1024*512];
getchar();
return 0;
}

top结果如下：

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

401 huyiyang 17 0 523m 916 792 S 0.0 0.0 0:00.00 ./main

VIRT包含了new出来的512MB空间，但是RES不包含该空间。即刚new出来的空间，如果没有使用，会放入SWAP中，并不在内容中真实的分配物理内存。

二）

#include <iostream>
int main()
{
char * p = new char [1024*1024*512];
memset(p, 0, 1024*1024*512);
getchar();
return 0;
}

top结果如下：

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+
COMMAND

32604 huyiyang 17 0 523m 512m 792 S 0.0 26.2 0:00.33 ./main

VIRT包含new出来的512MB空间，RES包含目前使用的memset的512M空间。即new出来的空间被使用后，会真实分配物理内存。

三）

#include <iostream>
int main()
{
char * p = new char [1024*1024*512];
memset(p + 1024*1024*128, 0, 1024*1024*128);
getchar();
return 0;
}

top结果如下：
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
456 huyiyang 17 0 523m 128m 792 S 0.0 6.6 0:00.07 ./main

VIRT包含new出来的512MB空间，RES包含目前使用的memset的128M空间。即new出来的空间，如果只使用部分，则只分配部分物理内存。

四）

#include <iostream>
int main()
{
char p[1024*1024*10];
getchar();
return 0;
}

top结果如下：
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

544 huyiyang 17 0 21568 884 760 S 0.0 0.0 0:00.00 ./main

没有使用的栈空间，VIRT会包含（没有使用的栈空间会在SWAP中）。

五）

#include <iostream>
int main()
{
char p[1024*1024*10];
memset(p, 0, 1024*1024*10);
getchar();
return 0;
}

top结果如下：

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

561 huyiyang 17 0 21568 10m 760 S 0.0 0.6 0:00.00 ./main

已经使用的栈空间，VIRT和RES都会包含。

六）

#include <iostream>
int main()
{
char ** pp = new char * [1024];
for(int i=0;i<1024;i++)
{
pp[i] = new char [1024*1024*512];
memset(pp[i], 0, 1024*1024*512);
printf("p%d\n", i);
getchar();
}
return 0;
}

第一个循环时：

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ SWAP COMMAND

3627 huyiyang 18 0 523m 512m 836 S 0.0 26.2 0:00.34 10m ./main

第二个循环时：

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ SWAP COMMAND

3627 huyiyang 18 0 1035m 1.0g 836 S 0.0 52.4 0:00.69 10m ./main

第三个循环时：

PID   USER      PR NI VIRT   RES SHR S %CPU %MEM    TIME+ SWAP
COMMAND

3627 huyiyang 18   0 1547m 1.5g    836 S     0.0       78.5   0:01.03    10m     ./main

在我的服务器上，当执行到第四个循环时，并且有其他程序占用较大内存的情况下，top结果如下：

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ SWAP COMMAND

3427 huyiyang 16 0 2059m 711m 836 S 0.0 36.4 0:01.45 1.3g ./main

出现了swap out的情况。