什么是內(nèi)存碎片？

在嵌入式系統(tǒng)中，內(nèi)存是十分有限而且是十分珍貴的，用一塊內(nèi)存就少了一塊內(nèi)存，而在分配中隨著內(nèi)存不斷被分配和釋放，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)存區(qū)域會(huì)產(chǎn)生越來越多的碎片。

因?yàn)樵谑褂眠^程中，申請(qǐng)了一些內(nèi)存，其中一些釋放了，導(dǎo)致內(nèi)存空間中存在一些小的內(nèi)存塊，它們地址不連續(xù)，不能夠作為一整塊的大內(nèi)存分配出去，所以一定會(huì)在某個(gè)時(shí)間，系統(tǒng)已經(jīng)無法分配到合適的內(nèi)存了，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。

系統(tǒng)中實(shí)際是還有內(nèi)存的，但是因?yàn)樾K的內(nèi)存的地址不連續(xù)，導(dǎo)致無法分配成功。

內(nèi)存碎片產(chǎn)生過程，如下圖所示：

過程說明如下：

(1)、此時(shí)內(nèi)存堆還沒有經(jīng)過任何操作，為全新的。

(2)、此時(shí)經(jīng)過第一次內(nèi)存分配，一共分出去了 4 塊內(nèi)存塊，大小分別為 80B、80B、10B 和100B。 

(3)、有些應(yīng)用使用完內(nèi)存，進(jìn)行了釋放，從左往右第一個(gè) 80B 和后面的 10B 這兩個(gè)內(nèi)存塊就是釋放的內(nèi)存。如果此時(shí)有個(gè)應(yīng)用需要 50B 的內(nèi)存，那么它可以從兩個(gè)地方來獲取到，一個(gè)是最前面的還沒被分配過的剩余內(nèi)存塊，另一個(gè)就是剛剛釋放出來的 80B 的內(nèi)存塊。但是很明顯，剛剛釋放出來的這個(gè) 10B 的內(nèi)存塊就沒法用了，除非此時(shí)有另外一個(gè)應(yīng)用所需要的內(nèi)存小于 10B。 

(4)、經(jīng)過很多次的申請(qǐng)和釋放以后，內(nèi)存塊被不斷分割、最終導(dǎo)致大量很小的內(nèi)存塊。也就是圖中 80B 和 50B 這兩個(gè)內(nèi)存塊之間的小內(nèi)存塊，這些內(nèi)存塊由于太小導(dǎo)致大多數(shù)應(yīng)用無法使用，這些沒法使用的內(nèi)存塊就淪為了內(nèi)存碎片。

內(nèi)存碎片是內(nèi)存管理算法重點(diǎn)解決的一個(gè)問題，否則的話會(huì)導(dǎo)致實(shí)際可用的內(nèi)存越來越少，最終應(yīng)用程序因?yàn)榉峙洳坏胶线m的內(nèi)存而崩潰，所以我們需要一個(gè)優(yōu)良的內(nèi)存分配算法來避免這種情況的出現(xiàn)。