内存池的原理及实现
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了内存池的原理及实现相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
来自：博客园-啊汉
链接：http://www.cnblogs.com/hlxs/p/3391698.html
在软件开发中，有些对象使用非常频繁，那么我们可以预先在堆中实例化一些对象，我们把维护这些对象的结构叫“内存池”。在需要用的时候，直接从内存池中拿，而不用从新实例化，在要销毁的时候，不是直接free/delete，而是返还给内存池。
把那些常用的对象存在内存池中，就不用频繁的分配/回收内存，可以相对减少内存碎片，更重要的是实例化这样的对象更快，回收也更快。当内存池中的对象不够用的时候就扩容。
我的内存池实现如下：
#pragma once
#include <assert.h>
template<typename T>
struct ProxyT
{
ProxyT():next(NULL){}
T data;
ProxyT* next;
};
template<typename T>
class MemoryPool
{
public:
static void* New()
{
if(next==NULL)
{
Alloc();
}
assert(next!=NULL);
ProxyT<T>* cur=next;
next=next->next;
return cur;
}
static void Delete(void* ptr)
{
ProxyT<T>* cur=static_cast<ProxyT<T>*>(ptr);
cur->next=next;
next=cur;
}
#ifdef CanFree
static void Clear()
{
ProxyT<T>* proxy=NULL;
while(next!=NULL)
{
proxy=next->next;
delete next;
next=proxy->next;
}
next=NULL;
}
#endif
private:
static void Alloc(size_t size=16)
{
if(next==NULL)
{
#ifdef CanFree
ProxyT<T>* tmpProxy=new ProxyT<T>();
next=tmpProxy;
for(int i=1;i<size;i++)
{
tmpProxy->next=new ProxyT<T>();
tmpProxy=tmpProxy->next;
}
#else
ProxyT<T>* memory=(ProxyT<T>*)malloc(size*sizeof(ProxyT<T>));
ProxyT<T>* tmpProxy=new (memory) ProxyT<T>();
next=tmpProxy;
for (size_t i=1;i<size;i++)
{
tmpProxy->next=new (memory+i) ProxyT<T>();
tmpProxy=tmpProxy->next;
}
#endif
}
}
static ProxyT<T>* next;
MemoryPool<T>();
MemoryPool<T>(const MemoryPool<T>&);
};
template<typename T> ProxyT<T>* MemoryPool<T>::next=NULL;
#define NewAndDelete(className)
static void* operator new(size_t size)
{
return MemoryPool<className>::New();
}
static void operator delete(void* ptr)
{
MemoryPool<className>::Delete(ptr);
}
测试代码如下：
#include "stdafx.h"
#define CanFree
#include "MemoryPool.h"
struct A
{
int i;
NewAndDelete(A)
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
{
vector<A*> vect;
for(int i=0;i<16;i++)
{
A* a=new A();
a->i=i;
vect.push_back(a);
}
for(int i=0;i<vect.size();i++)
{
cout<<vect[i]->i<<endl;
}
for(int i=vect.size()-1;i>=0;i--)
{
delete vect[i];
}
vect.clear();
MemoryPool<A>::Clear();
}
system("pause");
return 0;
}
运行结果如下图：
所有要使用内存池的对象，只需要在这个对象中引入宏NewAndDelete，这个宏其实就是重写对象的new和delete方法，让对象的创建和回收都通过内存池来实现，所有用内存池实现的对象使用起来和别的对象基本上是一样，唯一的一个问题就是内存池对象对象不是线程安全的，在多线程编程中，创建一个对象时必须枷锁。如果在New和Delete的实现中都加个锁，我又觉得他太影响性能，毕竟很多时候是不需要枷锁，有些对象可能有不用于多线程，对于这个问题，求高手指点！
以上是关于内存池的原理及实现的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章