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

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）

1. #include <iostream>
2. int main()
3. {
4. char * p = new char [1024*1024*512];
5. getchar();
6. return 0;
7. }

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）

1. #include <iostream>
2. int main()
3. {
4. char * p = new char [1024*1024*512];
5. memset(p, 0, 1024*1024*512);
6. getchar();
7. return 0;
8. }

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）

1. #include <iostream>
2. int main()
3. {
4. char * p = new char [1024*1024*512];
5. memset(p + 1024*1024*128, 0, 1024*1024*128);
6. getchar();
7. return 0;
8. }

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）

1. #include <iostream>
2. int main()
3. {
4. char p[1024*1024*10];
5. getchar();
6. return 0;
7. }

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）

1. #include <iostream>
2. int main()
3. {
4. char p[1024*1024*10];
5. memset(p, 0, 1024*1024*10);
6. getchar();
7. return 0;
8. }

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）

1. #include <iostream>
2. int main()
3. {
4. char ** pp = new char * [1024];
5. for(int i=0;i<1024;i++)
6. {
7. pp[i] = new char [1024*1024*512];
8. memset(pp[i], 0, 1024*1024*512);
9. printf("p%d\n", i);
10. getchar();
11. }
12. return 0;
13. }

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。