保留和提交内存

项目
06/13/2023

以下示例演示了如何使用 VirtualAlloc 和 VirtualFree 函数来根据需要保留和提交动态数组的内存。首先，调用 VirtualAlloc 以保留以 NULL 指定为基址参数的页块，强制系统确定块的位置。稍后，每当需要从此保留区域提交页面时，都会调用 VirtualAlloc ，并指定要提交的下一页的基址。

该示例使用结构化异常处理语法从保留区域提交页面。每当 在执行__try 块期间发生页面错误异常时，将执行 表达式中__except 块前面的筛选器函数。如果筛选器函数可以分配另一页，则 __try块中 在发生异常时继续执行。否则，将执行 __except 块中的异常处理程序。有关详细信息，请参阅结构化异常处理。

作为动态分配的替代方法，进程只需提交整个区域，而不只是保留它。这两种方法都会导致相同的物理内存使用量，因为提交的页在首次访问之前不会使用任何物理存储。动态分配的优点是它可以最大程度地减少系统上已提交的页总数。对于非常大的分配，预先提交整个分配可能会导致系统用完可提交页，从而导致虚拟内存分配失败。

__except 块中的 ExitProcess 函数会自动释放虚拟内存分配，因此，当程序通过此执行路径终止时，无需显式释放页面。如果程序是在禁用异常处理的情况下生成的， VirtualFree 函数将释放保留页和提交的页。此函数使用 MEM_RELEASE 取消提交和释放整个保留和已提交页面区域。

以下 C++ 示例演示了使用结构化异常处理程序的动态内存分配。

// A short program to demonstrate dynamic memory allocation
// using a structured exception handler.

#include <windows.h>
#include <tchar.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>             // For exit

#define PAGELIMIT 80            // Number of pages to ask for

LPTSTR lpNxtPage;               // Address of the next page to ask for
DWORD dwPages = 0;              // Count of pages gotten so far
DWORD dwPageSize;               // Page size on this computer

INT PageFaultExceptionFilter(DWORD dwCode)
{
    LPVOID lpvResult;

    // If the exception is not a page fault, exit.

    if (dwCode != EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION)
    {
        _tprintf(TEXT("Exception code = %d.\n"), dwCode);
        return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
    }

    _tprintf(TEXT("Exception is a page fault.\n"));

    // If the reserved pages are used up, exit.

    if (dwPages >= PAGELIMIT)
    {
        _tprintf(TEXT("Exception: out of pages.\n"));
        return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
    }

    // Otherwise, commit another page.

    lpvResult = VirtualAlloc(
                     (LPVOID) lpNxtPage, // Next page to commit
                     dwPageSize,         // Page size, in bytes
                     MEM_COMMIT,         // Allocate a committed page
                     PAGE_READWRITE);    // Read/write access
    if (lpvResult == NULL )
    {
        _tprintf(TEXT("VirtualAlloc failed.\n"));
        return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
    }
    else
    {
        _tprintf(TEXT("Allocating another page.\n"));
    }

    // Increment the page count, and advance lpNxtPage to the next page.

    dwPages++;
    lpNxtPage = (LPTSTR) ((PCHAR) lpNxtPage + dwPageSize);

    // Continue execution where the page fault occurred.

    return EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
}

VOID ErrorExit(LPTSTR lpMsg)
{
    _tprintf(TEXT("Error! %s with error code of %ld.\n"),
             lpMsg, GetLastError ());
    exit (0);
}

VOID _tmain(VOID)
{
    LPVOID lpvBase;               // Base address of the test memory
    LPTSTR lpPtr;                 // Generic character pointer
    BOOL bSuccess;                // Flag
    DWORD i;                      // Generic counter
    SYSTEM_INFO sSysInfo;         // Useful information about the system

    GetSystemInfo(&sSysInfo);     // Initialize the structure.

    _tprintf (TEXT("This computer has page size %d.\n"), sSysInfo.dwPageSize);

    dwPageSize = sSysInfo.dwPageSize;

    // Reserve pages in the virtual address space of the process.

    lpvBase = VirtualAlloc(
                     NULL,                 // System selects address
                     PAGELIMIT*dwPageSize, // Size of allocation
                     MEM_RESERVE,          // Allocate reserved pages
                     PAGE_NOACCESS);       // Protection = no access
    if (lpvBase == NULL )
        ErrorExit(TEXT("VirtualAlloc reserve failed."));

    lpPtr = lpNxtPage = (LPTSTR) lpvBase;

    // Use structured exception handling when accessing the pages.
    // If a page fault occurs, the exception filter is executed to
    // commit another page from the reserved block of pages.

    for (i=0; i < PAGELIMIT*dwPageSize; i++)
    {
        __try
        {
            // Write to memory.

            lpPtr[i] = 'a';
        }

        // If there's a page fault, commit another page and try again.

        __except ( PageFaultExceptionFilter( GetExceptionCode() ) )
        {

            // This code is executed only if the filter function
            // is unsuccessful in committing the next page.

            _tprintf (TEXT("Exiting process.\n"));

            ExitProcess( GetLastError() );

        }

    }

    // Release the block of pages when you are finished using them.

    bSuccess = VirtualFree(
                       lpvBase,       // Base address of block
                       0,             // Bytes of committed pages
                       MEM_RELEASE);  // Decommit the pages

    _tprintf (TEXT("Release %s.\n"), bSuccess ? TEXT("succeeded") : TEXT("failed") );

}

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