为什么 malloc(LLONG_MAX) 会抱怨，而 malloc(ULLONG_MAX) 却不会？

Question

案例1：

#include <stdlib.h>
#include <limits.h>

int main()
{
    void *mem = malloc(ULLONG_MAX); /* or ULONG_MAX */

    return 0;    
}

案例2：

#include <stdlib.h>
#include <limits.h>

int main()
{
    void *mem = malloc(LLONG_MAX); /* or LONG_MAX */

    return 0;    
}

这两种情况都会返回 NULL 指针并将 errno 设置为 12 (ENOMEM)，如预期的那样。但在后者中，它实际上抱怨内存不足：

long(5072) malloc: *** mmap(size=9223372036854775808) failed (error code=12)
*** error: can't allocate region
*** set a breakpoint in malloc_error_break to debug

我只是好奇为什么会发生这种情况，因为 ULLONG_MAX 比 LONG_MAX 大

系统是Mac OS X 10.8.5，Apple LLVM版本5.1（clang-503.0.40）

Answer 1

malloc

的参数具有类型

size_t

，这是某种无符号类型。

从有关

mmap

失败的错误消息中，很明显您的

malloc

正在使用 64 位大小。所以事实上你的

size_t

很可能与

unsigned long long

是同一类型。

换句话说，它可以表示

ULLONG_MAX

值而不会溢出。而且它还可以表示

LLONG_MAX

值，大约是它的一半。

您的

malloc

函数可能包含一些保护逻辑，当要求 2**64-1 字节时，会阻止它实际发出

mmap

请求；它只是短路失败，甚至没有尝试分配内存。但是，当它“仅”请求 2**63-1 字节时，它会发出

mmap

，因此请求在内核中失败，从而导致内核日志消息。

您可能还想尝试

malloc(ULLONG_MAX - 1)

看看保护措施是否恰好适用于最高可能的 64 位无符号值，或者是否从那里扩展到某个较低的范围。

malloc

拒绝接近

size_t

最大值的尺寸范围是有意义的，因为这样的尺寸可能是导致环绕的计算错误的结果。

（当然，在

size_t

为 16 位的小型系统上，

malloc

无法做到这一点：如果程序要求

65535

字节，则可能就是这个意思。）