總結(jié)下常見的C++內(nèi)存池，以備以后查詢。
應(yīng)該說沒有一個內(nèi)存池適合所有的情況， 根據(jù)不同的需求選擇正確的內(nèi)存池才是正道.
（1）最簡單的固定大小緩沖池
適用于頻繁分配和釋放固定大小對象的情況， 關(guān)于這個內(nèi)存池，我這里總結(jié)過：一個高效的內(nèi)存池實(shí)現(xiàn)
（2）dlmalloc 應(yīng)該來說相當(dāng)優(yōu)秀的內(nèi)存池， 支持大對象和小對象，并且已被廣泛使用。到這里下載：ftp://g.oswego.edu/pub/misc/malloc.c 關(guān)于dlmalloc的內(nèi)部原理和使用資料可以參考：內(nèi)存分配器dlmalloc 2.8.3源碼淺析.doc
（3） SGI STL 中的內(nèi)存分配器（ allocator )
SGI STL 的 allocator 應(yīng)該是目前設(shè)計最優(yōu)秀的 C++ 內(nèi)存分配器之一了，它的運(yùn)作原理候捷老師在《 STL 源碼剖析》里講解得非常清楚。基本思路是設(shè)計一個 free_list[16] 數(shù)組，負(fù)責(zé)管理從 8 bytes 到 128 bytes 不同大小的內(nèi)存塊（ chunk ），每一個內(nèi)存塊都由連續(xù)的固定大小（ fixed size block ）的很多 chunk 組成，并用指針鏈表串接起來。比如說
free_list[3]->start_notuse->next_notuse->next_notuse->...->end_notuse;
當(dāng)用戶要獲取此大小的內(nèi)存時，就在 free_list 的鏈表找一個最近的 free chunk 回傳給用戶，同時將此 chunk 從 free_list 里刪除，即把此 chunk 前后 chunk 指針鏈結(jié)起來。用戶使用完釋放的時候，則把此chunk 放回到 free_list 中，應(yīng)該是放到最前面的 start_free 的位置。這樣經(jīng)過若干次 allocator 和 deallocator 后， free_list 中的鏈表可能并不像初始的時候那么是 chunk 按內(nèi)存分布位置依次鏈接的。假如free_list 中不夠時， allocator 會自動再分配一塊新的較大的內(nèi)存區(qū)塊來加入到 free_list 鏈表中。
可以自動管理多種不同大小內(nèi)存塊并可以自動增長的內(nèi)存池，這是 SGI STL 分配器設(shè)計的特點(diǎn)。
（4） Loki 中的小對象分配器（ small object allocator ）
Loki 的分配器與 SGI STL 的原理類似，不同之處是它管理 free_list 不是固定大小的數(shù)組，而是用一個 vector 來實(shí)現(xiàn)，因此可以用戶指定 fixed size block 的大小，不像 SGI STL 是固定最大 128 bytes 的。另外它管理 free chunks 的方式也不太一樣， Loki 是由一列記錄了 free block 位置等信息的 Chunk 類的鏈表來維護(hù)的， free blocks 則是分布在另外一個連續(xù)的大內(nèi)存區(qū)間中。而且 free Chunks 也可以根據(jù)使用情況自動增長和減少合適的數(shù)目，避免內(nèi)存分配得過多或者過少。
（5） Boost 的 object_pool
Boost 中的 object_pool 也是一個可以根據(jù)用戶具體應(yīng)用類的大小來分配內(nèi)存塊的，也是通過維護(hù)一個 free nodes 的鏈表來管理的。可以自動增加 nodes 塊，初始是 32 個 nodes ，每次增加都以兩倍數(shù)向 system heap 要內(nèi)存塊。 object_pool 管理的內(nèi)存塊需要在其對象銷毀的時候才返還給 system heap 。
（6）ACE 中的 ACE_Cached_Allocator 和 ACE_Free_List
ACE 框架中也有一個可以維護(hù)固定大小的內(nèi)存塊的分配器，原理與上面講的內(nèi)存池都差不多。它是通過在 ACE_Cached_Allocator 中定義個 Free_list 鏈表來管理一個連續(xù)的大內(nèi)存塊的，里面包含很多小的固定大小的未使用的區(qū)塊（ free chunk ），同時還使用 ACE_unbounded_Set 維護(hù)一個已使用的 chuncks ，管理方式與上面講的內(nèi)存池類似。也可以指定 chunks 的數(shù)目，也可以自動增長，定義大致如下所示：
template<
class T>
class ACE_Cached_Allocator :
public ACE_New_Allocator<T> {
public:
// Create a cached memory pool with @a n_chunks chunks
// each with sizeof (TYPE) size.
ACE_Cached_Allocator(SIZET n_chunks = ACE_DEFAULT_INIT_CHUNKS);
T* allocate();
void deallocate(T* p);
private:
// List of memory that we have allocated.
Fast_Unbounded_Set<
char *> _allocated_chunks;
// Maintain a cached memory free list.
ACE_Cached_Free_List<ACE_Cached_Mem_Pool_Node<T> > _free_list;
};
（7）TCMalloc
Google的開源項(xiàng)目gperftools， 主頁在這里：https://code.google.com/p/gperftools/，該內(nèi)存池也被大家廣泛好評，并且在google的各種開源項(xiàng)目中被使用， 比如webkit就用到了它。
posted on 2013-04-08 20:53
Richard Wei 閱讀(17194)
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C++