cudaMalloc(

一、前言

上一篇文章，我觉得还是有点不是很理解，因此这里继续学习记录一下：

我们参考这篇博客：【CUDA】分配内存使用void**_TwT520Ly的博客-CSDN博客

在CUDA分配内存的时候，都是使用void**进行内存的分配。

我这里自己写了一段代码进行malloc测试：

#include 
#include


void memory(int* p) {

    std::cout << "p1指向的地址为:  " << p << std::endl;
    std::cout << "p1自身的存储地址为: " << &p << std::endl;

    p = (int*)malloc(10);
    std::cout << "p2指向的地址为: "<< p << std::endl;
}

int main() {

    int i = 10;

    int* a = &i;

    std::cout << "a1指向的地址为: " << a << std::endl;
    std::cout << "a1自身的存储地址为: " << &a << std::endl;

    memory(a);

    std::cout << "a2指向的地址为: " << a << std::endl;
    return 0;
}

运行结果如下:

从上面的运行结果，再结合博客差不多就可以理解了：

首先我们可以看到指针变量a在进入memory函数之前的值（即指向的地址）是0000001E9659FC94，

接下来进入memory函数中，将指针变量传递给memory函数的形参p，这时候实际是产生了一个a的副本，因此虽然指针变量p指向的地址与a指向的地址是一样的，但是就指针a和指针p本身自己也是一个变量，既然是非临时变量其本身就有的所在的存储地址，因此a和p二者的自身存储地址肯定是完全不同的！（任何变量都有一个存储的地方，要么寄存器，要么内存），因此我们就看到了运行结果如下：

指针变量a在进入memory函数之前，a指向的地址为0000001E9659FC94，而a自身的存储地址为0000001E9659FCB8。

进入memory函数之后可以看到p指向的地址跟a是一样的，但是p其自身的存储地址为 0000001E9659FC70，

明显符合：指针a和p指向同一地址，但是由于指针传参后发生的是拷贝（注意这个申请新的内存空间（也有可能是寄存器？）用于存储指针变量a的副本p的深拷贝），因此这个拷贝出来的p其本身所在地址与a就不一样了！

然后在进行p = (int*)malloc(10);这句话明显malloc函数申请新的内存空间（一块新申请出的空间都会有其对应的地址），返回指向这个新的内存空间的地址。那么这个时候经过赋值 *** 作自然指针p所指向的地址就发生了变化！此时p指向的地址从0000001E9659FC94变为000001E7E0C945A0

最后我们再看看memory函数之后的指针a所指向的地址有无变化呢?发现其指向内存空间的地址为：

a2指向的地址为: 0000001E9659FC94

二、总结

总结上面：

1）指针a在memory函数前后其指向的地址并没有发生变化

这个会让人感到很疑惑，这个跟我们之前想的不一样，我们之前认为memory函数内部形参p的指向地址在malloc之后就发生了变化，那么按道理主函数中memory函数后面打印指针a，应该此时指针a指向的地址与变化后的指针指向的地址一样的啊，但是发现并不是！！！！

2）memory函数形参拷贝

实参传递给形参（指针方式传递）实际是一种深拷贝，即形参变量是在重新开辟的内存中存储的。

具备的特点是：指针传递时，形参与实参均指向相同的地址，但是 其本身变量所处的内存位置不同（因此自身地址不同）。

三、cudamalloc

经过上面的分析，我们可以明白正是由于一维指针（假设为int* ptr）作为形参传入函数中，其经过cudamalloc函数则指针ptr的指向地址并不会发生变化（正如上面a1和a2的指向地址均为0000001E9659FC94）。

而cudamalloc函数执行时正如上面的memory函数执行过程一样，原本p只是实参a的一个副本，由于是深拷贝机制，p和a是：指向相同的地址（假设为0x0000f），而自身变量的地址却不相同！gpu调用malloc函数分配的内存是给了p（此时p的指向也发生了变化，不再指向前面的地址0x0000f，而是一个新的地址假如为0x01222b）。

而使用void**方法就是传入的二维指针的实参（假设为int** ddptr），一层解引用*ddptr返回的是二级指针所指向的对象内容，这个对象内容是一个地址（二维指针就是这样，解一次引用获取的地址，就是一维指针所指向的地址）。

*ddptr = malloc(10);之后就是gpu分配的新的内存空间，这个新的内存空间所在的地址赋值给了一级指针*ddptr（如0x12312f），那么此时原来的二级指针**ddptr指向的对象内容就是这个地址0x12312f。由于二级指针ddptr的指向的地址是不变的，只是指向的地址所对应的内存空间中的内容发生了变化。

int* dptr = nullptr;
int** ddptr = &dptr;
 
*ddptr = malloc(10);

下面我给出测试代码，就可以很好地看二级指针的情况：

#include 
#include

/***
void memory(int* p) {

    std::cout << "p1指向的地址为:  " << p << std::endl;
    std::cout << "p1自身的存储地址为: " << &p << std::endl;

    p = (int*)malloc(10);
    std::cout << "p2指向的地址为: "<< p << std::endl;
}




int main() {

    int i = 10;

    int* a = &i;

    std::cout << "a1指向的地址为: " << a << std::endl;
    std::cout << "a1自身的存储地址为: " << &a << std::endl;

    memory(a);

    std::cout << "a2指向的地址为: " << a << std::endl;
    return 0;
}

***/


void memory(int** p) {

    std::cout << std::endl;
    std::cout << "形参二级指针p指向的地址为:  "  <

运行结果如下：

我们分析上面的代码及运行结果:

1)首先我们可以看到

 memory函数的形参是实参的一个拷贝副本，包括a和p的指向的地址，以及所指向地址的对象内容都是完全一样的，但是a和p本身的存储地址是不同的，这就是深拷贝的机制！

2）

我们看到形参p在malloc函数前后，所发生的变化只在于：二级指针形参p所指向的地址的内容（即一个一级指针值）发生了变化，只是由于malloc函数申请到了一块新的内存区域，并把该新区域的地址赋值给了一级指针值*p，因此才有了这种变化。

注：二级指针所指向的地址就是用于存储一级指针的内存空间的地方，所以我们一般二级指针（如int** m）解引用一次*m，获取的就是二级指针m所指向的对象（一个一级的指针值）。

3）

我们可以看懂memory函数执行后，实参二级指针a所指向地址以及该地址对应的对象内容 都是跟形参二级指针p是一样的，唯一的不同还是由于前面提到的形参实参传递的是”深拷贝“，重新申请了一块内存给了形参造成的！

总结：

这样也就理解了cudaMalloc((void** devPtr,size_t size),内存申请用void**的原因。实际还是为了获取 GPU分配内存的首地址（也就是二级指针解一次引用的结果）。

若使用void*的话，cudaMalloc((void* a,size_t size)，这样的一级指针int* a，执行p= malloc(10);虽然形参p的指针值发生了变化，即所指向的地址变了；但是实参a的指针值并未变化仍然指向之前的地址！因此这样实参无法取得gpu分配内存的首地址，自然不能使用void*，而要使用void**！

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原文地址: https://outofmemory.cn/langs/921246.html