为什么malloc在gcc中将值初始化为0？

Question

平台之间可能有所不同，但是

当我使用gcc编译并运行下面的代码时，每次在ubuntu 11.10中获得0。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    double *a = (double*) malloc(sizeof(double)*100)
    printf("%f", *a);
}

为什么即使有calloc，malloc的行为也是如此？

难道就意味着即使您不希望有时将值初始化为0，也会有不必要的性能开销吗？

编辑：哦，我以前的示例不是初始化，而是碰巧使用“新鲜”块。

我恰恰在寻找的是为什么它在分配一个大块时将其初始化：

int main()
{
    int *a = (int*) malloc(sizeof(int)*200000);
    a[10] = 3;
    printf("%d", *(a+10));

    free(a);

    a = (double*) malloc(sizeof(double)*200000);
    printf("%d", *(a+10));
}

OUTPUT: 3
        0 (initialized)

但是，感谢您指出进行分配时存在安全原因！（从来没有想过）。确保在分配新鲜块或大块时必须将其初始化为零。

Answer 1

简短答案：

并非如此，在您的情况下恰好为零。
（此外，您的测试用例不会显示数据为零。仅显示一个元素为零的情况。）

长答案：

当您致电时malloc()，将发生以下两种情况之一：

1. 它回收先前分配的内存并从同一进程中释放出来。
2. 它从操作系统请求新页面。

在第一种情况下，内存将包含以前分配剩余的数据。因此它不会为零。这是执行小分配时的通常情况。

在第二种情况下，内存将来自操作系统。当程序内存不足时或在请求大量分配时，会发生这种情况。（例如您的示例）

问题在于： 出于 安全 原因，来自操作系统的内存将被清零。*

当操作系统为您提供内存时，它可能已从其他进程中释放出来。这样，内存可以包含敏感信息，例如密码。因此，为防止您读取此类数据，操作系统会在将数据提供给您之前将其清零。

*我注意到C标准对此没有说明。严格来说，这是一种操作系统行为。因此，在不考虑安全性的系统上，可能会或可能不会出现这种调零。

要为此提供更多的性能背景：

作为@R。在评论中提到，此归零是为什么您应始终使用calloc()而不是malloc()+的原因memset()。calloc()可以利用这个事实来避免单独使用memset()。

另一方面，这种归零有时是性能瓶颈。在某些数字应用程序中（例如，不适当的FFT），您需要分配大量的暂存存储器。使用它执行任何算法，然后释放它。

在这些情况下，归零是不必要的，并且完全是开销。

我看到的最极端的示例是使用48 GB暂存缓冲区进行70秒的操作需要20秒的清零开销。（大约30％的开销。） （保证：机器确实没有内存带宽。）

显而易见的解决方案是简单地手动重用内存。但这通常需要突破已建立的接口。（特别是如果它是库例程的一部分）