話說一直想找一個(gè)別人寫好的使用，可惜沒什么人會(huì)拿這小東西發(fā)布，只好自寫一個(gè)。
1.多級(jí)鏈表分配池
我不知道這種設(shè)計(jì)的具體學(xué)名是什么，這部分的內(nèi)容也許你去看《STL源碼分析》的有關(guān)章節(jié)更合適一些，這里我只能用我粗陋的語言描述一下。
內(nèi)存池，完全可以從字面上理解為從池子里申請(qǐng)內(nèi)存，釋放的時(shí)候還給池子。
最簡(jiǎn)單的內(nèi)存池應(yīng)該是fix_pool吧，即每次分配出來的內(nèi)存塊大小是固定的。這種池子的管理結(jié)構(gòu)是一個(gè)鏈表，鏈表的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)為固定大小的內(nèi)存塊。分配的時(shí)候，直接返回鏈表的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)不足時(shí)，從系統(tǒng)申請(qǐng)大塊內(nèi)存分成多個(gè)節(jié)點(diǎn)加入鏈表；釋放的時(shí)候更簡(jiǎn)單，將釋放的內(nèi)存加入鏈表頭。
假設(shè)fix_pool的fix size = 128，那么內(nèi)存池可以為128byte以下的任意大小的請(qǐng)求進(jìn)行分配，但是這樣做相當(dāng)浪費(fèi)呢，于是unfix_pool就在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)了。
由多個(gè)分配大小不同的fix_pool所組成的內(nèi)存池就叫做多級(jí)鏈表分配池，我是這么定義的。
常規(guī)上會(huì)定義8,16,24,32,...,112,120,128這些分配大小，共16級(jí)。分配或者釋放的時(shí)候，判斷請(qǐng)求的大小在哪一級(jí)別上，用該級(jí)別的fix_pool鏈表進(jìn)行分配或者釋放。
2.泄漏檢測(cè)
當(dāng)所有的分配都經(jīng)過你的手的時(shí)候，泄漏檢測(cè)什么的再簡(jiǎn)單不過了。
找個(gè)地方把分配的東西記錄下來，釋放的時(shí)候把記錄去掉。程序退出的時(shí)候還存在的分配記錄就是泄漏了。
我個(gè)人選用的方法是給每一個(gè)分配請(qǐng)求多分配一些內(nèi)存，用來記錄分配的信息，并將這部分信息用雙向鏈表串起來。釋放的時(shí)候?qū)︶尫诺闹羔樧鲆幌轮羔樒凭涂梢哉业叫畔⒂涗洸⒁瞥鲭p向鏈表。
這個(gè)方法的開銷是常數(shù)級(jí)的，不過無法處理重復(fù)刪除的問題。
3.operater new
要把你的內(nèi)存池應(yīng)用到每一個(gè)角落，需要定義operator new和operator delete。
void* operator new(size_t) throw(std::bad_alloc);
void operator delete(void* p);
但是這還不夠，誰也不想看到一堆泄漏信息而找不到泄漏的位置，因此還需要定義帶附加參數(shù)的operator。
對(duì)于placement new而言，operator new[]和operator delete[]是必須的，無法省略。
void* operator new(size_t, const char* file, int line, const char* function);
void* operator new[](size_t, const char*, int, const char*);
void operator delete(void* p);
void operator delete[](void* p);
為了能用上新的operator，需要在頭文件中重新定義new，并包含進(jìn)每一個(gè)cpp文件。
//op_new.h
#define DEBUG_NEW new(__FILE__, __LINE__, __FUNCTION__)
#define new DEBUG_new
不過重定義new會(huì)和自行使用placement new的地方?jīng)_突，如stl容器庫，這時(shí)候要undef new后才能編譯沖突組件。
#undef new
#include <vector>
#include "op_new.h"
4.線程安全
我沒聽說過new/delete,malloc/free是線程不安全的，所以在內(nèi)存池的allocate/deallocate接口處直接加了鎖。
想降低開銷的同學(xué)可以使用spin lock，而不是mutex。