解决的是固定大小的内存申请释放需求:
- 性能达到极致
- 不考虑内存碎片问题(统一使用自由链表管理还回来的空间)
为了避免命名污染,不要直接using namespace std;只展开常用的。
#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;
申请空间时有两种情况:
这时就需要增加一个成员_remainBytes来记录定长内存池中剩余的空间:
char* _memory = nullptr; //char*类型方便切割
size_t _remainBytes = 0; //大块内存在切分过程中剩余字节数
void* _freeList = nullptr; //链接还回来的内存块
剩余的_remanBytes数小于sizeof(T),memory剩下的字节直接丢掉,从内存中重新申请大块空间。
还回来一个对象需要链接到自由链表,也是有两种情况:
自由链表:管理还回来的内存块。
每个内存块的前4个字节/8个字节存储下一个内存块的地址,最后一块地址存储为nullptr。
那么要如何进行设计?
1.使用sizeof(int)获取指针大小进行判断*
//以_freeList==nullptr为例
if(sizeof(int*) == 4)
{
*(int*)obj = nullptr;
}
else
{
*(long long*)obj = nullptr;
}
2.二级指针解引用
int解引用取前sizeof(int)个字节,long long解引用取前sizeof(long long)个字节;那么void解引用取的就是前sizeof(void*)个字节,32位平台取前4个,64位平台取前8个。**
*(void**)obj = nullptr;
还回来的空间直接进行头插,_freeList不为空的情况:
*(void**)obj = _freeList;
_freeList = obj;
这两行代码适用于_freeList为空和不为空两种情况,都可以使用。
1.T* New()
申请空间时首先检查_freeList中的空间是否足够,_freeList中空间足够的话也可以直接使用。
T* New()
{
T* obj = nullptr;
if (_freeList) // 申请一次为一个对象的大小
{
void* next = *(void**)_freeList;//解引用找到的是4/8个字节
obj = (T*)_freeList;
_freeList = next;//还回来内存块大小是sizeof(T)
}
else
{
//剩余内存不够一个对象大小时,则重新开大块空间
if (_remainBytes < sizeof(T))
{
_remainBytes = 128 * 1024;
_memory = (char*)malloc(_remainBytes);
if (_memory == nullptr)
{
throw std::bad_alloc();
}
}
obj = (T*)_memory;
size_t objSize = sizeof(T) < sizeof(void*)
? sizeof(void*) : sizeof(T);//指针的大小 至少能够存下一个指针
_memory += objSize;
_remainBytes -= objSize;
}
new(obj)T;//定位new,显示调用T的构造函数初始化
return obj;
}
2.void Delete(T* obj)
void Delete(T* obj)
{
//显示调用析构函数完成资源清理
obj->~T();
//头插
*(void**)obj = _freeList;
_freeList = obj;
}
下面是测试*(void**)解引用能否取到前4/8个字节的代码:
void test1()
{
ObjectPool<int> obj;
int* p1 = obj.New();
int* p2 = obj.New();
obj.Delete(p1);
obj.Delete(p2);
int* p3 = obj.New();
}
32位:
64位:
因为_freeList是头插进行的,所以next的大小是大于_freeList的。