Linux 和 Windows 的内存申请机制有何不同？
在Linux的世界里，你可以将内存的管理看作是一个相对“开放”且“直接”的体系。当你的程序需要内存时，它会向内核发出一个请求，就像你在一个非常大的仓库里，向仓库管理员喊一声：“我需要一块地方放我的东西！” Linux内核会非常高效地找到一块物理内存，并将其分配给你的程序。这个过程更像是直接的“拿来主义”，内核直接负责将一块内存区域标记为你的程序专属。
更重要的是，Linux在内存分配上有一个非常精妙的“契约”精神。你的程序申请的内存，并不是凭空变出来的，它背后总有物理内存或者被映射到磁盘上的交换空间（swap space）来支撑。如果物理内存不够了，Linux会非常“自觉”地将一些不常用的内存页（pages）暂时“搬”到硬盘上的交换空间去，腾出物理内存给更紧急的需求。当你再次访问那些被“搬”走的内存时，内核会主动地将它们从交换空间“搬”回来，这个过程对你来说几乎是无感的。这种机制让Linux能够有效地利用有限的物理内存，并且不容易因为内存不足而崩溃，显得非常“弹性”。
另外，Linux的内存管理也更加强调“共享”。如果多个程序都需要访问同一份数据（比如一个共享库），Linux内核可以非常方便地将这部分内存映射到多个进程的地址空间中，而无需复制数据。这就像是大家共享一个文件柜，每个人都能看到柜子里的文件，但柜子本身只有一份。这种共享机制极大地节省了内存资源。
现在，让我们来看看Windows的内存管理。Windows的内存管理，你可以理解为一个更加“私有”和“抽象”的系统。当你的程序在Windows上需要内存时，它同样会向操作系统发出请求，但这个过程更加“间接”。Windows会为你提供一个“虚拟地址空间”，这就像是给你一个专门的、属于你自己的笔记本，你可以在这个笔记本里随意写写画画。这个笔记本的“页”和实际的物理内存是映射起来的，但这个映射关系由Windows的管理程序（Memory Manager）来处理。
Windows的内存管理非常注重“隔离”和“保护”。每个程序都有自己独立的虚拟地址空间，一个程序的内存操作通常不会影响到其他程序，这给了开发者很大的信心，因为他们不必担心自己的内存泄露会“毒害”其他进程。这种隔离性带来了稳定性，但也意味着在需要共享数据时，Windows的管理会稍微复杂一些，可能需要通过更明确的IPC（InterProcess Communication）机制来完成。
Windows在处理内存不足时，也有自己的“小算盘”。它同样会使用交换文件（page file），当物理内存吃紧时，会将一些内存页“换出”到硬盘上的交换文件。但与Linux相比，Windows的“换出”和“换入”的策略和时机可能略有不同，有时会显得更加“激进”或者“保守”，具体表现可能因版本和配置而异。
总而言之，Linux的内存管理更像是“精打细算”的社区，强调资源的共享和高效利用，即使在资源紧张时也能保持一定的弹性。而Windows的内存管理则更像是“各自为政”的独立王国，强调程序的隔离和稳定性，提供一个相对干净的独立空间给每个程序去发挥。这两种方式，虽然目标都是为了让程序顺利运行，但在实现细节和侧重点上，展现了截然不同的设计哲学。
网友意见
谢谢邀请。
首先，题目中 Linux 遇到的情况应该是在没有内存限制的情况下发生的。只要是生产环境中的 Linux 系统，负责的系统管理员都会设置 ulimit 用户继承的最大内存使用量。如果超出界限，程序就会无法继续获得内存，或者 new 语句返回 NULL，或者抛出 oom 异常（取决于编译器的编译选项中是否存在 -fexceptions 或 -fno-exceptions）。但是，很多系统默认的安装设置中，ulimit 都被设置为 unlimited，包括一些经常用于做服务器操作系统的 Linux 发行版，比如 Debian。在 ulimit 没有受限的情况下，Linux 会尽量满足应用程序的要求，直到虚拟内存（物理内存和磁盘交换区）都超过系统内建的硬限制为止。
（注：所谓硬限制，是说 Linux 内核在留给用户进程的内存外会保留一段专属于内核的内存，用来保证内存耗尽的情况下内核还能工作。专属区之外的部分，就可以被认为是用户进程能动用的内存的硬限制。）
但是，提问者发现程序执行后系统性能快速下降，则未必和内存有关。一般来说有两种因素可能导致这个问题：一、物理内存被用尽导致内核对其他用户进程实施频繁的换页操作；二、你的程序中用的 while(1) 没有适当进行 sleep()，耗尽了 CPU 时间。事实上，我倾向于认为第二个原因更有可能是真实原因。因为无论 Linux 还是 Windows 都对物理内存分配有优化操作，不会任何内容都尚未写入前就直接占用物理内存。从代码上看，虽然虚拟内存可能不停地增加，但物理内存不太可能迅速吃紧。反过来，CPU 时间被用完的可能性更大，因为默认情况下 Linux 多数发行版的 ulimit -t 仍然是 unlimited。相反地，Windows 通过进程的优先级可以在一定程度上限制进程占用 CPU 的时间，使别的程序不会失去响应。注：虽然 Linux 也有 nice 命令，但它默认是降低优先级，换言之，默认情况下所有进程都在一个相对较高和平等的优先级下起步。
最后，其实还有另一个可能，你的两台测试机配置不一样。如果测试时使用的 Windows 机器是双核的，那么这种情况就更正常：你还有一个核心是空闲的，别的进程跑在那个空闲的核心上呢。
至于 Linux 和 Windows 的内存管理。我只能说我对 Linux 相对熟悉一些，Windows 的内存管理部分代码我没有读过，确实不清楚，抱歉。
参考：
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