全面介绍Windows内存管理机制及C++内存分配实例之虚拟内存（2）

· 虚拟内存的关键之处

虚拟内存存在的优点是，需要的时候才真正分配内存。那么程序必须决定何时才提交内存。

如果访问没有提交内存的数据结构，系统会产生访问违规的错误。提交的最好方法是，当你程序需要访问虚拟内存的数据结构时，假设它已经是分配内存的，然后异常处理可能出现的错误。对于访问违规的错误，就提交这个地址的内存。

· 释放

可以释放整个保留的空间，或者只释放分配的一些物理内存。

释放特定分配的物理内存：

如果不想释放所有空间，可以只释放某些物理内存。

“开始地址”是页面的基地址，这个地址不一定是第一页的地址，一个窍门是提供一页中的某个地址就行了，因为系统会做页边界处理，取该页的首地址；“大小”是页面的要释放的字节数；“类型”是MEM_DECOMMIT。

C++程序：

//只释放物理内存
VirtualFree((int*)pV+2000,50*1024*1024,MEM_DECOMMIT);
int* a=(int*)pV;
a[10]=2;//可以使用，没有释放这一页
MEMORYSTATUS memStatusVirtual3;
GlobalMemoryStatus(&memStatusVirtual3);
cout<<"物理内存释放："<<endl;
cout<<"增加物理内存="<<memStatusVirtual3.dwAvailPhys-memStatusVirtual2.dwAvailPhys<<endl;
cout<<"增加可用页文件="<<memStatusVirtual3.dwAvailPageFile-memStatusVirtual2.dwAvailPageFile<<endl;
cout<<"增加可用进程空间="

<<memStatusVirtual3.dwAvailVirtual-memStatusVirtual2.dwAvailVirtual<<endl<<endl;

结果如下：



可以看见，只释放物理内存，没有释放进程的空间。

释放整个保留的空间：

VirtualFree (LPVOID 开始地址，SIZE_T 大小，DWORD 类型)

“开始地址”一定是该区域的基地址；“大小”必须是0，因为只能释放整个保留的空间；“类型”是MEM_RELEASE。

C++程序：

VirtualFree(pV,0,MEM_RELEASE);
//a[10]=2;不能使用了，进程空间也释放了
MEMORYSTATUS memStatusVirtual4;
GlobalMemoryStatus(&memStatusVirtual4);
cout<<"虚拟内存释放："<<endl;
cout<<"增加物理内存="<<memStatusVirtual4.dwAvailPhys-memStatusVirtual3.dwAvailPhys <<endl;
cout<<"增加可用页文件="<<memStatusVirtual4.dwAvailPageFile-memStatusVirtual3.dwAvailPageFile<<endl;
cout<<"增加可用进程空间="

<<memStatusVirtual4.dwAvailVirtual-memStatusVirtual3.dwAvailVirtual<<endl<<endl;

结果如下：



整个分配的进程区域被释放了，包括所占的物理内存和页文件。

· 何时释放

如果数组的元素大小是小于一个页面4K的话，你需要记录哪些空间不需要，哪些在一个页面上，可以用一个元素一个Bit来记录；另外，你可以创建一个线程定时检测无用单元。

· 扩展地址AWE

AWE是内存管理器功能的一套应用程序编程接口 (API) ，它使程序能够将物理内存保留为非分页内存，然后将非分页内存部分动态映射到程序的内存工作集。此过程使内存密集型程序（如大型数据库系统）能够为数据保留大量的物理内存，而不必交换分页文件以供使用。相反，数据在工作集中进行交换，并且保留的内存超过 4 GB 范围。

对于物理内存小于2G进程空间时，它的作用是：不必要在物理内存和虚拟页文件中交换。

对于物理内存大于2G进程空间时，它的作用是：应用程序能够访问的物理内存大于2G，也就相当于进程空间超越了2G的范围；同时具有上述优点。

3GB

当在boot.ini 上加上 /3GB 选项时，应用程序的进程空间增加了1G，也就是说，你写程序时，可以分配的空间又增大了1G，而不管物理内存是多少，反正有虚拟内存的页文件，大不了慢点。

PAE

当在boot.ini上加上 /PAE 选项时，操作系统可以支持大于4G的物理内存，否则，你加再多内存操作系统也是不认的，因为管理这么大的内存需要特殊处理。所以，你内存小于4G是没有必要加这个选项的。注意，当要支持大于16G的物理内存时，不能使用/3G选项，因为，只有1G的系统空间是不能管理超过16G的内存的。

AWE

当在boot.ini上加上 /AWE选项时，应用程序可以为自己保留物理内存，直接的使用物理内存而不通过页文件，也不会被页文件交换出去。当内存大于3G时，就显得特别有用。因为可以充分利用物理内存。

当物理内存大于4G时，需要/PAE的支持。

以下是一个boot.ini的实例图，是我机器上的：



要使用AWE，需要用户具有Lock Pages in Memory权限，这个在控制面板中的本地计算机政策中设置。