C++删除所有对象后内存未归还给操作系统是什么原因？

#include <chrono>
#include <cstdio>
#include <list>
#include <thread>

struct a {
  char data[1024];
};

struct b {
  char data[1024];
};

struct c {
  char data[1024];
};

struct d {
  char data[1024];
};

int main() {
  std::list<a *> a_list;
  for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
    a_list.push_back(new a);
  }

  std::list<b *> b_list;
  for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
    b_list.push_back(new b);
  }

  std::list<c *> c_list;
  for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
    c_list.push_back(new c);
  }

  std::list<d *> d_list;
  for (size_t i = 0; i < 1000000; i++) {
    d_list.push_back(new d);
  }

  printf("---\n"); // line A
  while (a_list.size() > 0) {
    a *item = a_list.front();
    a_list.pop_front();
    delete item;
  }

  printf("---\n");
  while (b_list.size() > 0) {
    b *item = b_list.front();
    b_list.pop_front();
    delete item;
  }

  printf("---\n");
  while (c_list.size() > 0) {
    c *item = c_list.front();
    c_list.pop_front();
    delete item;
  }

  printf("---\n");
  while (d_list.size() > 0) {
    d *item = d_list.front();
    d_list.pop_front();
    delete item;
  }

  printf("end\n"); // line B

  std::this_thread::sleep_for(std::chrono::hours(1));
}

• 用户态内存分配器缓存机制：Linux环境下C/C++程序默认使用glibc的ptmalloc2作为用户态内存分配器，new/delete底层封装了malloc/free接口。执行delete操作时，内存只是被归还给ptmalloc的内部空闲缓存池，不会立即调用系统调用交还给操作系统，这部分缓存的内存会被后续的new请求直接复用，因此出现第二个观测现象：释放后再分配小于首次总量的内存时，内存使用率不会上升到首次分配后的水平。
• ptmalloc分配方式阈值规则：ptmalloc对内存分配有两种实现方式：小于MMAP_THRESHOLD阈值（默认128KB，支持动态调整）的小块内存通过brk系统调用从堆区分配，大于等于阈值的大块内存通过mmap匿名映射分配。通过brk分配的内存只有在堆顶连续地址空间全部空闲时才能下调brk指针将内存还给操作系统，只要堆区存在任何未释放的小块内存（包括ptmalloc缓存的碎片内存、std::list节点的分配残留等），都会导致堆顶无法收缩，内存无法交还操作系统。
• 阈值触发的分配方式差异：单个struct的大小为1KB，13万个struct总大小约为130MB，未超过ptmalloc动态调整后的mmap阈值，此时所有内存都通过brk从堆区分配，释放后无法交还操作系统，内存使用率不变；调整到14万个struct时总大小约140MB，超过动态mmap阈值，分配器改用mmap方式分配内存，delete时会直接调用munmap释放匿名映射区，内存直接交还给操作系统，因此可以观测到内存使用率下降。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Keto