VirtualAlloc和HeapAlloc有什么区别？

有很多方法在Windows环境中分配内存，如VirtualAlloc，HeapAlloc，malloc，new。

因此，它们之间有什么区别？

每个API都有不同的用途。完成内存处理后，每一项都要求您使用正确的释放/释放功能。

虚拟分配

低级Windows API，提供了很多选项，但主要用于相当特定情况下的人们。只能在较大的块中分配内存（编辑：不是4KB）。在某些情况下您需要它，但是当您处于这些情况之一时，您就会知道。最常见的一种是您是否必须直接与另一个进程共享内存。不要将其用于通用内存分配。使用VirtualFree解除分配。

堆Alloc

分配所需的任何内存大小，而不是VirtualAlloc。HeapAlloc知道何时需要呼叫VirtualAlloc，并自动为您呼叫。与相似malloc，但仅适用于Windows，并提供了更多选择。适用于分配常规内存块。某些Windows API可能会要求您使用它来分配传递给它们的内存，或者使用它的同伴HeapFree释放它们返回给您的内存。

分配

分配内存的C方法。如果您是用C而不是C ++编写的，并且您希望代码也可以在Unix计算机上工作，或者有人专门说您需要使用它，则最好使用此方法。不初始化内存。适用于分配一般的内存块，例如HeapAlloc。一个简单的API。使用free解除分配。Visual C ++的malloc调用HeapAlloc。

新

分配内存的C ++方法。如果您使用C ++编写，请首选此选项。它将一个或多个对象也放入分配的内存中。使用delete解除分配（或delete[]数组）。Visual Studionew调用HeapAlloc，然后根据调用方式初始化对象。

在最近的C ++标准（C ++ 11及以上），如果你必须手动使用delete，你这样做是错误的，应该使用智能指针像unique_ptr代替。从C ++ 14开始，可以这样说new（用代替了诸如make_unique()）。

还有其他一些类似的功能，例如SysAllocString，可能会告诉您必须在特定情况下使用。

VirtualAlloc是OS虚拟内存（VM）系统的专门分配。VM系统中的分配必须以与架构相关的分配粒度（分配粒度）进行。VM系统中的分配是内存分配的最基本形式之一。VM分配可以采用多种形式，内存不一定专用或物理支持在RAM中（尽管可以）。VM分配通常是一种特殊用途的分配类型，因为分配必须

• 很大
• 需要共享
• 必须根据特定值（性能原因）对齐，或
• 呼叫者不必立即使用所有这些内存...
• 等等...

HeapAlloc本质上是什么malloc，new最终都被称为。它被设计为在通用分配的许多不同类型的场景下非常快速且可用。它是经典意义上的“堆”。堆实际上是由设置的VirtualAlloc，用于从OS最初保留分配空间。通过初始化空间之后VirtualAlloc，将配置各种表，列表和其他数据结构以维护和控制HEAP的操作。其中一些操作的形式是动态调整堆大小（增大和缩小），使堆适应特定的用法（某些大小的频繁分配）等。

new并且malloc有些相同，malloc实际上是对HeapAlloc( heap-id-default );的精确调用。new但是，可以[另外]配置C ++对象分配的内存。对于给定的对象，C ++将为每个调用者将vtable存储在堆中。这些vtables是执行的重定向，是C ++ OO特性的一部分，如继承，函数重载等。

其他一些常见的分配方法，如_alloca()和_malloca()是堆为主; FileMappings实际上是分配有VirtualAlloc特定位标志并设置的，这些标志将这些映射指定为type FILE。

在大多数情况下，您应该以与该内存使用一致的方式分配内存;）。 new在C ++中，malloc对于C，VirtualAlloc适用于大规模或IPC案例。

***请注意，由HeapAlloc进行的大内存分配实际上是VirtualAlloc在一定大小（几百k或16 MB或我忘记的东西，但相当大的:)之后运到的。

***编辑我简短地评论了IPC和VirtualAlloc，与VirtualAlloc此相关的内容也很简洁，对此问题的响应者都没有讨论过。

VirtualAlloc防爆就是一个进程可以使用的地址空间分配内存不同的过程。最典型的是，它结合使用以通过CreateRemoteThread在另一个进程的上下文中获得远程执行（类似于CreateThread，该线程仅在另一个进程中运行）。

如果计划使用需要内存管理的语言（例如C或C ++），则了解内存分配API（在Windows中）之间的区别非常重要。IMHO的最佳说明方法是使用图表：

请注意，这是一个非常简化的Windows特定视图。

理解该图的方式是，在内存分配方法在图上越高，它使用的实现级别越高。但是，让我们从底部开始。

内核模式内存管理器

它提供了操作系统的所有内存保留和分配，以及对内存映射文件，共享内存，写时复制操作等的支持。无法从用户模式代码中直接访问它，因此我将跳过在这里。

VirtualAlloc /虚拟免费

这些是用户模式下可用的最低级别的API 。该函数基本上会调用ZwAllocateVirtualMemory，后者随后会执行快速syscall来将进一步的处理委托给内核内存管理器。这也是从用户模式下所有可用内存中保留/分配新内存块的最快方法。VirtualAllocring0

但是它具有两个主要条件：

• 它仅分配在系统粒度边界上对齐的内存块。

• 它仅分配大小为系统粒度倍数的内存块。

那么，系统粒度是多少？您可以通过调用GetSystemInfo获得它。它作为dwAllocationGranularity参数返回。它的值特定于实现（可能还包括硬件），但是在许多64位Windows系统上，其值设置为0x10000字节或64K。

所以这意味着，如果您尝试分配，请说一个8字节的内存块VirtualAlloc：

void* pAddress = VirtualAlloc(NULL, 8, MEM_COMMIT | MEM_RESERVE, PAGE_READWRITE);

如果成功，pAddress将在0x10000字节边界对齐。即使您只请求了8个字节，您将获得的实际存储块将是整个存储块page（或类似4K字节的块。确切的页面大小将在dwPageSize参数中返回。）但是，最重要的是，整个存储块跨越0x10000字节（或64K大多数情况下）的字节pAddress 将不再可用于任何其他分配。因此，从某种意义上讲，分配8个字节就可以要求65536。

因此，这里的故事的寓意不是VirtualAlloc在您的应用程序中替代通用内存分配。它必须用于非常特殊的情况，如下面的堆所示。（通常用于保留/分配大块内存。）

VirtualAlloc错误使用会导致严重的内存碎片。

HeapCreate / HeapAlloc / HeapFree / HeapDestroy

简而言之，堆函数基本上是VirtualAlloc函数的包装器。这里的其他答案提供了一个很好的概念。我将在一个非常简单的视图中添加，堆的工作方式如下：

• HeapCreate通过VirtualAlloc内部调用（或ZwAllocateVirtualMemory具体来说）来保留大量的虚拟内存。它还建立了一个内部数据结构，该结构可以跟踪保留的虚拟内存块中其他更小的大小分配。

• 任何对调用的请求HeapAlloc并HeapFree不会实际分配/释放任何新的内存（除非请求当然超出了已在其中保留的内容HeapCreate），而是通过将其分解为较小的内存块来计量（或commit）先前保留的大块用户要求。

• HeapDestroy依次调用VirtualFree实际上释放虚拟内存。

因此，所有这些使堆函数成为应用程序中通用内存分配的理想候选者。这对于任意大小的内存分配非常有用。但是，为方便使用堆函数而付出的代价很小，就是VirtualAlloc在保留较大的内存块时，它们会带来一些开销。

堆的另一个好处是，您实际上不需要创建堆。通常在过程开始时为您创建。因此，可以通过调用GetProcessHeap函数来访问它。

malloc /免费

是堆函数的特定于语言的包装器。与HeapAlloc，HeapFree等不同，这些功能不仅在您的代码针对Windows编译时有效，而且对于其他操作系统（例如Linux等）也适用。

如果您使用C进行编程，则这是建议的分配/释放内存的方法。（除非您正在编码特定的内核模式设备驱动程序。）

新增/删除

作为高级（很好C++）的内存管理操作员来。他们是为特定的C++语言，像malloc对C，也可用于包装器heap的功能。他们还有一堆自己的代码，这些代码处理C++特定于构造函数的初始化，析构函数中的释放，引发异常等。

如果在中编程，建议使用这些功能分配/释放内存和对象C++。

最后，我想对其他答复中关于使用VirtualAlloc进程间共享内存的内容发表评论。VirtualAlloc本身不允许与其他进程共享其保留/分配的内存。为此，需要使用CreateFileMapping可以创建可与其他进程共享的命名虚拟内存块的API。它还可以将磁盘上的文件映射到虚拟内存中以进行读/写访问。但这是另一个话题。

在大纲中：

• VirtualAlloc，HeapAlloc等是Windows API，它们直接从OS分配各种类型的内存。VirtualAlloc管理Windows虚拟内存系统中的页面，而HeapAlloc从特定的OS堆进行分配。坦白说，您不太可能需要使用其中的任何一种。

• malloc是一个标准C（和C ++）库函数，可为您的进程分配内存。应用程序启动时，malloc的实现通常会使用一种OS API创建一个内存池，然后在发出malloc请求时从中分配内存

• new是一个标准C ++运算符，它分配内存，然后在该内存上适当地调用构造函数。它可以根据malloc或OS API来实现，在这种情况下，它通常也将在应用程序启动时创建一个内存池。

VirtualAllocsbrk()在UNIX下===>

HeapAllocmalloc()在UNIX下====>

VirtualAlloc=>直接分配到虚拟内存中，以块为单位进行保留/提交。这对于大型分配（例如大型数组）非常有用。

HeapAlloc/ new=>在默认堆（或您可能创建的任何其他堆）上分配内存。这为每个对象分配，非常适合较小的对象。默认堆是可序列化的，因此它可以保证线程分配（这可能会在高性能方案中引起一些问题，因此您可以创建自己的堆）。

malloc=>使用C运行时堆，类似于，HeapAlloc但在兼容性场景中很常见。

简而言之，堆只是由堆管理器控制的虚拟内存块（而不是原始虚拟内存）

内存世界上的最后一个模型是内存映射文件，这种情况适用于大数据块（如大文件）。当您打开EXE时在内部使用它（它不会将EXE加载到内存中，而只是创建一个内存映射文件）。