Posted on 2012-07-17 10:57
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02 編程語言
Boost庫的pool提供了一個內存池分配器，用于管理在一個獨立的、大的分配空間里的動態內存分配。Boost庫的pool主要適用于快速分配同樣大小的內存塊，尤其是反復分配和釋放同樣大小的內存塊的情況。使用pool內存池主要有以下兩個優點：
1. 能夠有效地管理許多小型對象的分配和釋放工作，避免了自己去管理內存而產生的內存碎片和效率低下問題。
2. 告別程序內存泄漏的煩惱，pool庫會在內部對內存自動進行管理，避免了程序員一不小心而造成的內存泄漏問題。
pool庫主要提供了四種內存池接口，分別是pool、object_pool、singleton_pool和pool_allocator（fast_pool_allocator）。
pool接口：頭文件為<boost/pool/pool.hpp>，主要用于快速分配小塊內存，使用時需要指定每次要分配的內存塊的大小。其malloc函數用于從內存池中分配內存；free函數用于釋放內存，并交還給內存池，而不是系統；release_memory函數用于釋放所有未被分配的內存；purge_memory函數用于釋放所有內存。當然，也可以不調用free或release_memory等函數，pool接口對象在析構時會調用purge_memory自動釋放所有內存。示例代碼如下：
pool<> myPool(sizeof(int));
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
int *pnNum = (int *)myPool.malloc();
*pnNum = i+1;
cout << *pnNum << endl;
}
object_pool接口：頭文件為<boost/pool/object_pool.hpp>，顧名思義，主要用于對象的內存分配并自動調用類的構造函數。其construct函數用于從內存池中分配內存并自動調用構造函數，其destroy函數用于釋放內存交還給內存池并自動調用析構函數。與pool接口一樣，也可以不調用destroy函數，object_pool接口對象在析構時會自動釋放所有內存并自動調用析構函數。另外，object_pool接口也有malloc和free函數，但其malloc只分配內存而不負責構造，free只釋放內存而不負責析構。因此，最好將construct和destroy配對使用，將malloc和free配對使用，而不要兩者混用。示例代碼如下：
object_pool<CTest> myObjectPool;
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
CTest *pTest = (CTest *)myObjectPool.construct(j*j);
if (j == 5)
{
myObjectPool.destroy(pTest);
}
}
singleton_pool接口：頭文件為<boost/pool/singleton_pool.hpp>，singleton_pool接口的構造函數是私有的，因此不能夠創建一個singleton_pool接口的對象。singleton_pool接口提供了一些靜態方法如malloc、free用于內存的分配和釋放，其他方面與pool接口相同。示例代碼如下：
struct intpool { };
struct intpool2 { };
typedef singleton_pool<intpool, sizeof(int)> ipool1;
typedef singleton_pool<intpool2, sizeof(int)> ipool2;
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
int *q1 = (int *)ipool1::malloc();
int *q2 = (int *)ipool2::malloc();
*q1 = i;
*q2 = i*i;
cout << *q1 << " and " << *q2 << endl;
}
ipool1::purge_memory();
ipool2::purge_memory();
pool_allocator接口：頭文件為<boost/pool/pool_allocator.hpp>，主要與STL的容器一起使用，可用于代替STL中的allocator。示例代碼如下：
vector<int, pool_allocator<int> > vctTemp;
list<char, fast_pool_allocator<char> > lstTemp;
其中，pool_allocator的內部實現調用了ordered_malloc和ordered_free，可以滿足對大量的連續內存塊的分配請求。fast_pool_allocator 的內部實現調用了malloc和free，比較適合于一次請求單個大內存塊的情況，但也適用于通用分配，不過具有一些性能上的缺點。