编码非常大的文件时如何解决此 EOutOfMemory 异常？

Question

我正在使用带有 Unicode 字符串的 Delphi 2009。

我正在尝试对一个非常大的文件进行编码以将其转换为 Unicode：

var
  Buffer: TBytes;
  Value: string;

Value := Encoding.GetString(Buffer);

这对于 40 MB 的缓冲区效果很好，缓冲区大小加倍，并以 80 MB Unicode 字符串的形式返回值。

当我使用 300 MB 缓冲区尝试此操作时，它给出了 EOutOfMemory 异常。

嗯，这并不完全出乎意料。但我还是决定追查到底。

它进入系统单元中的 DynArraySetLength 过程。在该过程中，它进入堆并调用 ReallocMem。令我惊讶的是，它成功分配了 665,124,864 字节！

但在 DynArraySetLength 的末尾，它调用 FillChar:

  // Set the new memory to all zero bits
  FillChar((PAnsiChar(p) + elSize * oldLength)^, elSize * (newLength - oldLength), 0);

您可以通过注释看到它应该做什么。该例程没有太多内容，但它是导致 EOutOfMemory 异常的例程。这是来自系统单元的 FillChar：

procedure _FillChar(var Dest; count: Integer; Value: Char);
{$IFDEF PUREPASCAL}
var
  I: Integer;
  P: PAnsiChar;
begin
  P := PAnsiChar(@Dest);
  for I := count-1 downto 0 do
    P[I] := Value;
end;
{$ELSE}
asm                                  // Size = 153 Bytes
        CMP   EDX, 32
        MOV   CH, CL                 // Copy Value into both Bytes of CX
        JL    @@Small
        MOV   [EAX  ], CX            // Fill First 8 Bytes
        MOV   [EAX+2], CX
        MOV   [EAX+4], CX
        MOV   [EAX+6], CX
        SUB   EDX, 16
        FLD   QWORD PTR [EAX]
        FST   QWORD PTR [EAX+EDX]    // Fill Last 16 Bytes
        FST   QWORD PTR [EAX+EDX+8]
        MOV   ECX, EAX
        AND   ECX, 7                 // 8-Byte Align Writes
        SUB   ECX, 8
        SUB   EAX, ECX
        ADD   EDX, ECX
        ADD   EAX, EDX
        NEG   EDX
@@Loop:
        FST   QWORD PTR [EAX+EDX]    // Fill 16 Bytes per Loop
        FST   QWORD PTR [EAX+EDX+8]
        ADD   EDX, 16
        JL    @@Loop
        FFREE ST(0)
        FINCSTP
        RET
        NOP
        NOP
        NOP
@@Small:
        TEST  EDX, EDX
        JLE   @@Done
        MOV   [EAX+EDX-1], CL        // Fill Last Byte
        AND   EDX, -2                // No. of Words to Fill
        NEG   EDX
        LEA   EDX, [@@SmallFill + 60 + EDX * 2]
        JMP   EDX
        NOP                          // Align Jump Destinations
        NOP
@@SmallFill:
        MOV   [EAX+28], CX
        MOV   [EAX+26], CX
        MOV   [EAX+24], CX
        MOV   [EAX+22], CX
        MOV   [EAX+20], CX
        MOV   [EAX+18], CX
        MOV   [EAX+16], CX
        MOV   [EAX+14], CX
        MOV   [EAX+12], CX
        MOV   [EAX+10], CX
        MOV   [EAX+ 8], CX
        MOV   [EAX+ 6], CX
        MOV   [EAX+ 4], CX
        MOV   [EAX+ 2], CX
        MOV   [EAX   ], CX
        RET                          // DO NOT REMOVE - This is for Alignment
@@Done:
end;
{$ENDIF}

所以我的内存已分配，但在尝试用零填充时崩溃了。这对我来说没有意义。就我而言，内存甚至不需要用零填充 - 无论如何这可能是浪费时间 - 因为编码语句无论如何都会填充它。

我可以以某种方式阻止 Delphi 进行内存填充吗？

或者有其他方法可以让 Delphi 成功地为我分配这个内存吗？

我的真正目标是为我的非常大的文件执行该编码语句，因此任何允许这样做的解决方案将不胜感激。

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结论：请参阅我对答案的评论。

这是在调试汇编代码时要小心的警告。确保在所有“RET”行上中断，因为我错过了 FillChar 例程中间的一行，并错误地得出结论是 FillChar 导致了问题。感谢梅森指出了这一点。

我必须将输入分解为块才能处理非常大的文件。

Answer 1

FillChar 没有分配任何内存，所以这不是你的问题。尝试跟踪它并在 RET 语句处放置断点，您将看到 FillChar 完成。无论问题是什么，都可能在稍后的步骤中出现。

Answer 2

从文件中读取一个块，编码并写入另一个文件，如此重复。

Answer 3

一个大胆的猜测：问题是否可能是内存被过度使用，并且当 FillChar 实际访问内存时，它找不到实际提供给您的页面？我不知道 Windows 是否会过度使用内存，但我确实知道某些操作系统会过度使用内存——直到您真正尝试使用内存时您才会发现这一点。

如果是这种情况，可能会导致 FillChar 发生爆炸。

Answer 4

程序非常擅长循环。他们不知疲倦地循环，毫无怨言。

分配大量内存需要时间。将会有很多对堆管理器的调用。您的操作系统甚至不会提前知道它是否具有您需要的连续内存量。你的操作系统说，是的，我有 1 GB 可用空间。但是，一旦您开始使用它，您的操作系统就会说，等等，您想要将所有内容合并为一个块吗？让我确保我把足够多的东西集中在一处。如果没有，您会收到错误。

如果它确实有内存，那么堆管理器仍然需要做很多工作来准备内存并将其标记为已使用。

因此，显然，分配更少的内存并简单地循环它是有意义的。这可以使计算机免于执行大量只需在完成后撤消的工作。为什么不让它做一点工作来搁置你的记忆，然后继续重新使用它呢？

堆栈内存的分配速度比堆内存快得多。如果您保持较小的内存使用量（默认情况下低于 1 MB），编译器可能只使用堆栈内存而不是堆内存，这将使您的循环更快。此外，在寄存器中分配的局部变量速度非常快。

硬盘集群和缓存大小、CPU 缓存大小等因素可以提供有关最佳块大小的提示。关键是要找到一个好号码。我喜欢使用 64 KB 的块。