C++基本組件之內(nèi)存池詳解
內(nèi)存池概念
1:盡量減少malloc的次數(shù)
2:頻繁申請(qǐng)小塊內(nèi)存空間都造成空間的極大浪費(fèi)
3:利用new和delete運(yùn)算符重載,替代系統(tǒng)調(diào)用
4:減少malloc的次數(shù),可在一定程度上提高效率
5:用malloc申請(qǐng)一個(gè)大塊內(nèi)存,從一大塊內(nèi)存中,一點(diǎn)點(diǎn)分配給用戶
6:當(dāng)一大塊快用光了,再申請(qǐng)一大塊
#include <iostream> #include <malloc.h> #include <time.h> using namespace std; namespace _nm1 { //內(nèi)存池 //減少malloc的次數(shù),減少對(duì)內(nèi)存的浪費(fèi) //尤其是頻繁地申請(qǐng)小塊內(nèi)存 //速度和效率的提升并不是特別明顯,因?yàn)閙alloc的速度也不慢 //用malloc申請(qǐng) //一個(gè)大塊內(nèi)存,從一大塊內(nèi)存中,一點(diǎn)點(diǎn)分配給用戶 //當(dāng)一大塊快用光了,再申請(qǐng)一大塊 class A { public: static void *operator new(size_t size); //靜態(tài)成員函數(shù),屬于類(lèi),不屬于對(duì)象 static void operator delete(void *phead); static int m_iCout;//分配計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì) static int m_iMallocCount;//malloc次數(shù)統(tǒng)計(jì) private: A *next;//指針域,指向下一個(gè)空間 static A* m_FreePosi;//總是指向一塊分配出去的內(nèi)存首地址 static int m_sTrunkCout;//一次分配多少倍 }; int A::m_iCout = 0;//初始化 int A::m_iMallocCount = 0; A *A::m_FreePosi = nullptr; int A::m_sTrunkCout = 5;//一次分配五倍 void * A::operator new(size_t size) { //核心實(shí)現(xiàn)代碼 A* templink; if (m_FreePosi == nullptr) { //待分配內(nèi)存為空時(shí) size_t realsize = m_sTrunkCout*size;//一次五倍 m_FreePosi = reinterpret_cast<A*>(new char[realsize]); //一次向系統(tǒng)要5倍的類(lèi)A字節(jié)數(shù)大小,不是遞歸,系統(tǒng)new templink = m_FreePosi; //將分配出來(lái)的內(nèi)存,彼此之間鏈表串起來(lái) for (; templink != &m_FreePosi[m_sTrunkCout - 1]; ++templink) { //鏈到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)空間,結(jié)束 templink->next = templink + 1; } templink->next = nullptr; ++m_iMallocCount;//統(tǒng)計(jì)次數(shù) } templink = m_FreePosi; m_FreePosi = m_FreePosi->next; //既然已經(jīng)將templink成功返回回去了,就指向下一個(gè)能用的內(nèi)存塊 ++m_iCout; return templink;//返回能有的下一塊內(nèi)存 } void A::operator delete(void * phead) { (static_cast<A*>(phead)->next) = m_FreePosi; //將當(dāng)前要釋放的節(jié)點(diǎn)指針,指向我下一個(gè)空閑塊 m_FreePosi = static_cast<A*>(phead);//始終指向下一個(gè)能分配的內(nèi)存塊 //將m_FreePosi可用空閑塊的指針,直接指向了當(dāng)前要釋放的節(jié)點(diǎn) //意味著后面來(lái)申請(qǐng)了,可以直接將這塊空間覆蓋 //前面Phead->next已經(jīng)指向了下一個(gè)空閑塊,所以m_FreePosi可以直接next到 } void func() { //測(cè)試代碼 clock_t start, end; start = clock(); for (int i = 0; i < 500; i++) { A *pa = new A();//重載了new } end = clock(); cout << "申請(qǐng)分配內(nèi)存的次數(shù)" << A::m_iMallocCount << endl; cout << end - start << endl;//測(cè)試內(nèi)存池所用時(shí)間 } void func1() { //測(cè)試代碼 clock_t start, end; start = clock(); for (int i = 0; i < 5000000; i++) { A *pa = ::new A();//重載了new } end = clock(); cout << end - start << endl;//測(cè)試普通new所用時(shí)間 } } int main() { //_nm::func(); _nm1::func(); _nm1::func1(); getchar(); }
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