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定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。

      一般常見的new和delete操作符，就意味著使用堆進行內存分配，使用new操作符是名為operator new的函數調用，且函數返回返回一個指向某塊內存分配器分配內存指針。
      對于內存的分配到底從哪兒來沒有任何限制，它可能來自一個特殊的堆，也可能來自一個靜態分配的塊，也可能來自一個標準容器內部，也可能來自某個函數范圍的局部存儲區。而對于現在的各自軟件中主流內存管理方式，一般通過內存池的管理方式，它可能即包含靜態分配也同時包含動態分配。
    其實網上關于內存池的設計很多，而本文主要簡單的實現是一個對象可以從一個靜態塊上進行分配。


設計思路
        1.重載new 和delete,重寫自己的內存分配方式。
        2.分配一大塊靜態數據，用于然后進行對象的管理。
        3.對于對象分配的空間，釋放后通過一個鏈表來控制。
        4.每次對象分配先從空閑的鏈表中分配，然后在從靜態塊中分配，如果空間不足，跑出異常。
        5.并不會出現因分配空間失敗，釋放，以及內存泄露，所有的內存都在靜態常量區，在程序結束后自動釋放。


可以通過運行結果分析:
       1. 2個對象的地址一樣，內存值地址也是一樣，對象可以進行靜態塊上的分配。
       2.  不會存在內存泄露。
       3. 浪費空間，碎片產生。

代碼如下：

1

#include <iostream>
2

#include <cstdlib>
3

using namespace std;
4

5

class MyObjectMan;
6

7

struct block
8

{
9

enum { max = 1000 };
10

11

union{
12

char store[ 100 ]; /// 對于特定的對象，可以通過sizeof(Object);來避免浪費,
13

block *next;
14

};
15

16

static block * free;
17

static int num_used;
18

};
19

20

block* block::free = NULL; /// 空閑的列表
21

int block::num_used = 0;
22

static block mem[ block::max ]; /// 靜態存儲塊
23

24

class MyObjectMan
25

{
26

///
27

/// 構造函數 Default constructor
28

///
29

public:
30

MyObjectMan( int _val , int _type): val(_val) , type(_type)
31

{
32

std::cout <<" constructor " << std::endl;
33

}
34

35

~MyObjectMan()
36

{
37

std::cout <<" disconstructor " << std::endl;
38

}
39

40

void print()
41

{
42

std::cout << " val values is " << val
43

<< " type values is " << type << std::endl;
44

}
45

46

void OutAddress()
47

{
48

std::cout << " val values is " << &val
49

<< " type values is " << &type << std::endl;
50

}
51

///
52

/// 重載new delete
53

///
54

public:
55

void * operator new ( size_t t) /// 分配空間
56

{
57

if ( block::free ) /// 如果有空閑的列表，先從空閑列表中取出空間進行分配
58

{
59

block *tmp = block::free;
60

block::free= block::free->next;
61

62

return tmp;
63

}
64

else if ( block::num_used < block::max )
65

{
66

return &mem[ block::num_used++ ]; /// 返回空閑區間
67

}
68

else /// 如果沒有空閑區間
69

throw 1;
70

}
71

72

void operator delete( void *p ) /// 添加到空閑的free list
73

{
74

static_cast<block * >(p)->next = block::free; /// 采用的是鏈表的前插入
75

block::free = static_cast<block*>(p);
76

}
77

78

///
79

/// var
80

///
81

private:
82

int val;
83

int type;
84

85

};
86

87

int main()
88

{
89

MyObjectMan *h1 = new MyObjectMan( 1 , 1);
90

h1->print();
91

h1->OutAddress();
92

93

delete h1;
94

95

96

MyObjectMan *h2 = new MyObjectMan( 2 , 2);
97

h2->print();
98

h2->OutAddress();
99

delete h2;
100

101

運行結果:
constructor
val values is 1 type values is 1
val values is 0041A170 type values is 0041A174
disconstructor
constructor
val values is 2 type values is 2
val values is 0041A170 type values is 0041A174
disconstructor

可以看出對象1，2地址一樣，且內存中存儲方式也一樣。

posted on 2009-08-16 19:47 expter 閱讀(2590) 評論(10) 編輯收藏引用所屬分類: 其他學習筆記、生活筆記、算法與數據結構

內存池這個東西，除了在頻繁的申請和釋放小塊內存的情況下以外，似乎也沒有多大效率優勢吧。如果單單為了防治內存泄漏啟用內存池，會不會有點得不償失？而且對于服務類軟件，僅僅在軟件結束運行的時候成功釋放掉所有內存這種防泄漏方式，是很不夠的，因為服務一般會運行很長時間。

不過內存池在調試的時候倒是蠻有用的。回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。 2009-08-16 23:19 月下飲者

拜讀了。。。回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。 2009-08-16 23:39 expter

@欲三更
你說的對于服務類軟件，一般都會使用內存池通過空間換取時間，而且分配方式一般會使用靜態分配和動態2種，所以軟件結束這種應該是一般內存池都有的。
而我這里只是重寫new,delete，讓對象可以在靜態塊上進行分配。回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。 2009-08-17 02:14 欲三更

@expter
你這個重載的new其實不就是個mempool么？只不過分配的空間大小是個常數而已。回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。[未登錄] 2009-08-17 08:59 expter

@欲三更
嗯。。
哇你那么晚還沒睡覺回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。 2009-08-17 10:41 absolute

你能確保你的block一定適合任意大小的對象？
char store[ 100 ];這個一定夠用？

而且這樣內存無疑會有巨大浪費，除非能動態配置大小. 回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。[未登錄] 2009-08-17 23:25 欲三更

@absolute
呵呵，我又來了：P
在只有debug使用的情況下，選個大差不差的常數就好了，狼不浪費其實也沒什么關系，我自己要是搞這種東西一般都是為了查查內存泄露什么的回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。[未登錄] 2009-08-18 04:56 fox

重載NEW唯一壞處是線程不安全。回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。 2009-08-19 14:42 12530彩鈴

啊按時打算的回復更多評論

# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。 2009-08-22 14:36 陳s

你的留言板在哪里!我已做好你的鏈接,有空去寫寫書啊!為了中國it業的共同發展! 回復更多評論

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# re: 定制自己的new 和 delete，讓對象在靜態塊上進行分配。 2009-08-16 23:13 欲三更