memory pool 的高效实现

memory pool

malloc可以分配任意大小的内存,因此,在malloc内部,保存了一些簿记信息(至少有一个包含内存块尺寸的信息)。调用free时,可以正确释放。

为了减少这些簿记开销,可以使用memory pool

根据使用情境,可以分为两种:

1.         只分配固定大小的内存块,速度最快(normal path10条机器指令)。

2.         可分配不同大小的内存块,速度稍慢,但比malloc快得多,也无簿记开销。

以下将分别说明

mpool

mpool可分配不同尺寸的内存。大多数时刻,都在内部分配。

销毁mpool时,会自动释放在mpool中未释放的内存。

mpool内部有一个包含多个不同尺寸fixed_mpoolarray,根据请求分配的内存大小,直接索引到相应的fixed_mpool来分配一个单元(cell)。

通过定义宏FEBIRD_MPOOL_ALLOW_BIG_BLOCK,就允许大于max_cell_size的内存分配。在这种情况下,使用标准的malloc分配内存,分配出去的内存有额外簿记(用双向链表串起来),以便在销毁mpool时自动释放。 

mpool graph

 

 fixed_mpool

尺寸固定的内存池,一旦创建,该内存池只能分配固定尺寸的内存单元(cell)。这在很多情况下都适用,例如链表结点、树节点、图结点、自定义的结构、等等。

用于stlmap/set/list再适合不过了——但是不能用于vector/deque等需要分配可变尺寸的容器。

fixed_mpool内部的多个chunk使用数组,类似std::vectoriNextChunk相当于vector.sizenChunks相当于vector.capacity,每次空间不够时扩张一倍。使用数组,而不是链表,有以下好处:

1.         有助于对齐——如果chunk_allocator是对齐(对齐>=32时)分配的,而chunk使用链表组织,就会在chunk开始处预留一个chunk头部,这会导致不对齐。

2.         如果cell_size也刚好较大且整除chunk_size,使用链表就会浪费将近一个cellcell_size – chunk_header_size)。

3.         如果不把连接信息保存在chunk header,就需要另外分配chunk结点,而分配chunk结点又需要其它内存分配函数。

空闲表使用单链表,因此,理论上每个cell最小必须能容纳一个指针,32位系统式4字节,64位系统式8字节,实现中使用8字节作为最小值。 

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该日志由 rockeet 于2009年10月23日发表在C++分类下, 你可以发表评论,并在保留原文地址及作者的情况下引用到你的网站或博客。
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