配列 1億個

.#define MAXPT 100000000
float t[MAXPT][3];

このように配列を作りました。
本当はmalloc()を使いますけど・・・・
当然ながら、Segmentation faultになりました。

そうなると、float = 32ビット = 4byte

4 * 3 * 100000000 = 1.2Gbの領域が必要になるはずです。
この場合、「OSは1.2Gbすべての配列を一度にメモリ上に展開させる」ということでしょうか？？

10億個の配列を使用した場合、12x10^9になるので、メモリは12GB搭載していないと動かない・・・ということでしょうか？

「追記」
OSが ”巨大すぎる実行ファイルの場合、「一度に全てをメモリ上に展開する」のではなく、必要な部分を「小さく分割」して、実行している可能性” はないのかなぁ・・・と思いました。
実際にはどうなんでしょうか？

行動規範の内容に同意します

回答3件

おそらくその配列は、ローカル変数として宣言したものではないかと思います。

ローカル変数として配列を確保した場合、スタックポインタをずらすことで取られますが、スタックは通常数MBもあればいいほうなので、スタックポインタを1.2GB分もずらすと、次に使った時点でスタックエリアを外れてしまいます。ということで、関数内で巨大なローカル配列を確保するのは、基本やるべきでないことです。

関数の外などで静的変数として用意する場合は、プログラム起動時に確保しますので、足りなければスワップが起きるかメモリ不足で起動に失敗するか、だと思います。

投稿2016/09/26 12:37

maisumakun

総合スコア145184

strike1217

2016/09/26 12:41

ローカル内と静的変数とで違うということですね。ありがとうございます。

strike1217

2016/09/26 12:57 編集

おおおお〜〜 int main()の外に置いたら、Segmentation faultは起きずに、実行されました。次々にメモリ使用量が増大していきました。まぁ・・・当然ですね・・・

行動規範の内容に同意します

ベストアンサー

strike1217 さんの一連の質問から OS は Linux、CPU アーキテクチャは x86_64 が前提でよいでしょうか。

4 * 3 * 100000000 = 1.2Gbの領域が必要になるはずです。

この場合、「OSは1.2Gbすべての配列を一度にメモリ上に展開させる」ということでしょうか？？

「メモリ上に展開する」の意味が微妙ですが、初期値なしのデータセグメント(.bss)ですので、ゼロが連続する擬似ファイルにマッピングされます。これは /dev/zero をマッピングしたのと同義です。つまり、予約はされます（この詳細がまた難しいけど）が、その実体がすぐに用意されるわけではありません。

まずは、メモリマッピングの概念について勉強して頂く必要があります。OSが管理するメモリはページングによって、すべてなんらかのディスク上のデータとマッピングされる（=対応付けられる）と考えてください。それは、スワップかもしれませんし、実行可能ファイルのテキストセグメントかもしれませんし、/dev/zero のようなデバイスかもしれません。
/dev/zero は永遠にゼロが続くデバイスですので、どこを読み出してもゼロの連続しか出てきません。
今、この変数ｔの先頭アドレスが /dev/zero のオフセット０にマッピングされたとします。配列の100000000個めの要素にアクセスすると、対応する物理メモリページが割り当てられていないので、割り込みが発生し、カーネルによってページインが実行されます。そして、 /dev/zero のオフセット 1.2Gb の１ページが読み込まれますが、このデバイスは擬似デバイスなので、単に０の連続を１ページ分返すだけです。
この動作が終わった段階で物理メモリの消費は1ページです。ちなみにこのページに書き込むと /dev/zero に対するマッピングは解除されて、新しいメモリにコピーされ、そのメモリは swap 上の新しい１ページに対応付けられます（ここも詳細はもう少し難しい）。これを copy on write といいます。