C++ 实现【精准可控】内存占用测试工具（指定内存大小，实打实占用物理内存，亲测可用）

前言

在做程序性能验证、硬件资源测试、帧率影响实验（比如验证内存占用量对摄像头 / 图像处理 / 算法推理帧率的影响）时，我们经常需要人为、精准的占用指定大小的内存空间，以此模拟不同的内存负载环境。

Windows 自带的内存查看工具仅能观测内存使用情况，无法主动占用内存；专业的内存测试软件功能繁杂、附带多余进程易干扰实验数据，因此手写一个轻量级、无依赖、可精准指定内存占用大小的内存压力测试工具，是做实验验证、课程设计、性能测试的最优解。

本文分享的内存占用工具基于C++ 标准库开发，支持自定义内存占用大小（MB 为单位），可实打实占用计算机物理内存，而非虚拟内存，不会被系统优化释放，代码简洁无冗余、编译即可运行、无任何第三方依赖，Win10/Win11 完美兼容，常与 CPU 压力测试工具搭配使用，能完美完成「CPU + 内存对程序性能 / 帧率影响」的实验验证！

开发环境与依赖

编译环境：VS2017/2019/2022（x86/x64 均可）、Dev-C++、Clion、Code::Blocks 等任意 C++ 编译器
依赖库：C++ 标准库，无任何第三方依赖，无需配置 OpenCV/Boost/Qt 等库
核心头文件：<iostream>、<vector>、<memory>、<cstring>均为 C++ 原生头文件，无需额外引入
运行环境：Windows7/Windows10/Windows11 全版本兼容，32 位 / 64 位系统均可
注意：32 位程序最大只能申请约 2GB 内存，64 位程序无内存申请上限（仅受计算机物理内存限制）

核心功能亮点

支持自定义内存占用大小，以 MB 为单位输入，想占用多少内存就设定多少，精准无误差程序申请的是物理内存，通过写入数据规避系统虚拟内存优化，占用实打实，任务管理器精准显示采用 C++ 智能指针管理内存，自动释放内存资源，无内存泄漏、无野指针问题，程序运行安全稳定加入内存申请失败的异常捕获机制，内存不足时友好提示，程序不会崩溃卡死轻量级程序，运行时无后台进程、无额外资源消耗，对其他实验程序零干扰代码规范整洁、注释完整、逻辑清晰，新手也能轻松理解核心原理，可按需二次开发无任何安装步骤，编译生成 exe 文件后双击即可运行，使用便捷

完整可运行源码（直接复制编译，无需修改）

cpp

运行

#include <iostream> #include <vector> #include <memory> #include <cstring> #include <stdexcept> using namespace std; int main() { size_t mb; cout << "=== 内存占用测试工具 ===" << endl; cout << "功能说明：精准占用指定大小的物理内存，不被系统优化释放" << endl; cout << "使用说明：输入需要占用的内存大小，单位为MB（例如 1024 = 1GB）" << endl; cout << "退出说明：占用内存后，按回车键即可释放内存并正常退出" << endl << endl; cout << "请输入要占用的内存大小 (MB): "; cin >> mb; // 计算需要申请的字节数 1MB = 1024*1024 Bytes size_t bytes = mb * 1024 * 1024; try { // 智能指针申请连续内存空间，自动管理内存，无需手动释放，杜绝内存泄漏 unique_ptr<char[]> buf(new char[bytes]); // 关键核心步骤：向申请的内存中写入数据 // 作用：让系统分配真实的物理内存，而非仅分配虚拟内存地址，避免系统优化导致内存未实际占用 cout << "正在占用内存中... (请勿关闭当前窗口)" << endl; memset(buf.get(), 0xFF, bytes); // 内存占用成功，提示信息 cout << "\033[32m 内存占用成功！已稳定占用 " << mb << " MB 物理内存\033[0m" << endl; cout << "提示：此时可打开任务管理器查看内存占用情况，数值精准匹配" << endl; cout << "按回车键释放内存并退出程序..." << endl; // 吸收输入缓冲区的换行符，避免程序直接退出 cin.ignore(); // 阻塞主线程，持续占用内存，等待用户回车触发释放 cin.get(); // 智能指针超出作用域时，自动调用delete[]释放内存，无需手动操作 } catch (const bad_alloc& e) { // 捕获内存申请失败异常，友好提示，程序优雅退出 cerr << "\033[31m 内存申请失败！错误原因：物理内存不足，无法分配 " << mb << " MB 内存\033[0m" << endl; return -1; } catch (const exception& e) { // 捕获其他未知异常，增强程序健壮性 cerr << "\033[31m 程序运行异常：" << e.what() << "\033[0m" << endl; return -1; } cout << endl << " 内存已全部释放，程序正常退出！" << endl; return 0; }

核心技术原理详解

1. 内存精准申请的核心逻辑

本程序的核心是申请指定大小的连续内存空间，内存大小的换算逻辑为：

plaintext

1MB = 1024 KB = 1024 * 1024 Bytes

用户输入需要占用的MB值，程序自动换算为对应的字节数，再通过指针申请对应大小的内存，做到「输入多少，占用多少」，无任何数值偏差，精准匹配用户需求。

2. 【重中之重】为什么要给申请的内存写入数据？

这是新手写内存占用程序必踩的核心坑点，也是内存能否被真实占用的关键：

Windows 系统为了节省物理内存资源，采用虚拟内存机制：当程序申请内存时，系统只会先分配「内存地址」，并不会立刻分配真实的物理内存，此时任务管理器中看到的内存占用并不会增加，这种内存称为「虚拟内存」。
解决方案：通过memset(buf.get(), 0xFF, bytes)向申请的内存地址中写入数据（本程序写入 0xFF），系统检测到内存有数据写入时，会立刻为该内存地址分配真实的物理内存，此时任务管理器的内存占用数值会精准增加，且内存会被持续占用，不会被系统优化释放。
核心函数：memset是 C 语言标准库函数，作用是将指定内存块的前 n 个字节设置为指定值，执行效率极高，不会额外消耗 CPU 资源。

3. 智能指针的安全内存管理（杜绝内存泄漏）

本程序采用 C++11 的std::unique_ptr智能指针管理内存，而非传统的原生指针char* buf = new char[bytes]，优势极其明显：

cpp

运行

// 推荐写法：智能指针，自动释放内存 unique_ptr<char[]> buf(new char[bytes]); // 不推荐写法：原生指针，需手动释放，易造成内存泄漏 char* buf = new char[bytes]; // ... 业务逻辑 ... delete[] buf; // 忘记写则内存泄漏

智能指针的特性：超出作用域自动释放内存，无需手动调用delete[]，即使程序异常退出，也能保证内存被正常释放，从根源上杜绝内存泄漏问题。
unique_ptr是独占式智能指针，一个内存地址只能被一个智能指针管理，线程安全，无资源竞争问题，是内存管理的最优选择。

4. 异常捕获机制，让程序更健壮

程序中加入了完整的异常捕获逻辑，处理两种核心异常：

bad_alloc异常：当申请的内存大小超过计算机剩余的物理内存时，内存申请失败，程序捕获异常并友好提示，不会崩溃卡死。
通用exception异常：捕获其他未知的运行时异常，增强程序的容错性和健壮性。

5. 输入缓冲区处理，避免程序闪退

程序中加入cin.ignore()吸收输入缓冲区的换行符，解决「输入内存大小后，程序直接跳过等待，闪退退出」的问题，保证程序运行逻辑符合预期：用户占用内存后，必须按下回车键才能释放内存并退出。

编译与运行说明（新手友好，一步到位）

编译方式

将完整源码复制到任意 C++ 编译器，新建.cpp文件粘贴代码即可；
直接编译，无需配置任何第三方库、无需链接额外依赖，编译过程无任何报错；
编译生成.exe可执行文件，双击即可运行，无需安装任何插件。

运行方式

双击运行编译后的 exe 程序，按照提示输入需要占用的内存大小（单位：MB）；
- 示例 1：输入1024→ 占用 1GB 物理内存
- 示例 2：输入2048→ 占用 2GB 物理内存
- 示例 3：输入4096→ 占用 4GB 物理内存
回车后程序开始占用内存，此时打开【任务管理器】→【性能】→【内存】，可清晰看到内存占用率和已用内存大小精准匹配设定值；
内存占用期间，程序窗口保持运行即可，内存会被持续占用；
实验完成后，按下【回车键】，程序自动释放所有占用的内存，内存资源回归系统，程序正常退出。