Это не линейно, т.е. не всегда корректно . Из-за увеличенного working set у аллокатара нет возможности переиспользовать память в быстрых путях (из фрилистов, например), и аллокатор чаще сваливается в медленный путь, выделяя больше страниц. free() в быстрых путях может быть очень быстрый (добавление в freelist), в медленных путях страницы могут кэшировпться в пуле или madvisиться. Также, из-за большого потребления памяти возникает больше tlb-промахов или пэйдж фолтов при оверкоммитте, что существенно влияет на производительность. Хотя я допускаю что это может работать на олимпидных задач :)