std::map的clear()没有用?

昨天晚上，我徒弟跑过来讲，他的程序的内存占用居高不下，愿意是std::map的clear()没有效果。于是我让他用erase(begin,end); 试试也不行。

代码如下：

void release_map(void)
{
    map<int,string> testmap;
    for(int i=0; i<1000000; i++)
    {
        testmap.insert(make_pair(i,"abc"));
    }
    testmap.clear();
}

int main()
{
    release_map();
    while(1)
    {
        sleep(1);
    }
return 0;
}

用命令 top -p `ps -ef | grep abc | grep -v grep | awk {'print $2'}`, 一查看，占了104M物理内存。

开始我猜测是stl用了自己的缓冲池，clear()并没有归还给系统。于是我用了boost::unordered_map试试，一查看，占了78M物理内存（看来hashmap比红黑树既快又省空间）。

于是上网查询资料，stl有很多种allocator，默认采用是的new_allocator，并没有使用内存缓冲池，针对不同的应用场合，STL中实现了不同的Allocator。

__gnu_cxx::new_allocator<T> Simply wraps ::operator new and ::operator delete.
__gnu_cxx::malloc_allocator<T> Simply wraps malloc and free. There is also a hook for an out-of-memory handler
__gnu_cxx::debug_allocator<T> A wrapper around an arbitrary allocator A. It passes on slightly increased size requests to A, and uses the extra memory to store size information. 
__gnu_cxx::__pool_alloc<bool, int> A high-performance, single pool allocator. The reusable memory is shared among identical instantiations of this type.
__gnu_cxx::__mt_alloc<T> A high-performance fixed-size allocatorthat was initially developed specifically to suit the needs of multi threaded applications
__gnu_cxx::bitmap_allocato A high-performance allocator that uses a bit-map to keep track of the used and unused memory locations

发现stl提供的malloc.h有监控功能，于是修改为下面代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <boost/unordered_map.hpp>
#include <malloc.h>

using namespace std;
using namespace boost;
void release_map(void)
{
    malloc_stats();
    map<int,string> testmap;
    sleep(2);
    for(int i=0; i<1000000; i++)
    {
        testmap.insert(make_pair(i,"abc"));
    }
    malloc_stats();
    testmap.clear();
    malloc_stats();
}

int main()
{
    release_map();
    getchar();
    return 0;
}

发现clear() 其实已经归还内存了，内存的持有是 system bytes 。显然，malloc并没有把这些内存归还给系统，而是缓存起来了。所以说，这个例子的罪魁祸首并不是STL，而是glibc的malloc。好吧，既然找到问题，那就要解决它，虽然glibc的缓存也是一番好意，但是由于实际运行环境不能等到什么用户heap空间内连续空闲内存数据超出一个阈值时才将这片内存归还给内核。

glibc管理内存目前采用的是ptmalloc2，我测试了google的tcmalloc和Jason Evans的jemalloc。

测试很简单，把包downlaod下来并解压，./configure && make && make install即可。

export $LD_PRELOAD="/usr/local/lib/libtcmalloc.so” 或者 export $LD_PRELOAD="/usr/local/lib/libjemalloc.so” (这个要根据自己的实际情况选择路径)

然后编译后可以用ldd查看程序的依赖库。

测试结果：tcmalloc也不归还给系统，而jemalloc的clear后不再占用物理内存。

徒弟问了一句jemalloc靠谱么，我想想淘宝的Tengine，facebook的folly，redis，firefox，freebsd都是用这个，应该是很靠谱的。你上线去测试看看。

附上一张内存分配性能比较图片：

 

参考文献：

http://blog.163.com/dengminwen@126/blog/static/870226720097189486788/

http://bbs.chinaunix.net/thread-2195511-1-1.html

http://wangkaisino.blog.163.com/blog/static/1870444202011431112323846/