C++n内存管理——从平地到万丈高楼

之前的内容就不再叙述了

内存管理的形式

​ *前言 C++在malloc一大块内存的时候通常会使用一个指针去链接这些管理这些内存，delete时也没有将内存返回给操作系统*

内存管理的一个版本static allocator

​ 为了避免在每个类中都定义如上的分割、回收函数，我们把这些函数抽象出来，集种写成类 allocator

class allocator
{
    private:
    struct obj
    {
        struct obj*next;
    }
    public:
    void* allocate(size_t);
    void decallocate(void*,size_t);
    private:
    obj* freesStore=nullptr;
    const int CHUNK=5;
}
void allocator::deallocate(void*p,size_t)
{
    //将*p收回free list 前端
    ((obj*)p)->next=freeStore;
    freeStore=(obj*)p;
}
void allocator::allocate(size_t size)
{
    obj* p;
    if(!freeStore)
    {
        size_t chunk-CHUNK*size;
        freeStore=(obj*)malloc(chunk);
        for(int i=0;i<CHUNK-1;i++)
        {
            p->next=(obj*)((char*)p+size);
            p=p->next;
        }
        p->next=nullptr;
        p=freeStore;
        freeStore=freeStore->next;
        return p;
    }
}

> 关于allocator函数的p的用法，展示认为可以这么做把

 类需要做内存管理时需要将allocator声明为类的private静态成员，然后在重写operator new 和 delete时这么写就可以了

​

这个写法就十分简洁了，这样所有的内存分配都由allocator去担心

std:allocator

回忆在vc6下的malloc()所分配的内存格式

​ 去查看vs2015的aloccator类源码发现allocate函数没有对内存进行管理，只是简单的申请了一块内存，没有特别之处。

值得一提的时在VS编译器下，STL的第二个模板参数都是alloctor模板类

GNU-C2.9 std::alloc

​ 例如客户端程序执行vector<A,class Alloc=alloc>temp时，编译器会在free_list找到对应的接口来存储这个链表。找到接口的过程如下。

1. 首先编译器计算size=sizeof(A)

2. 每一个接口接管相应size的分配。例如，size=69就会到9条链表，size=96就回到11条链表

   找到接口之后，编译器开始分配内存，首先编译器分配2*20个size的内存，一个用于划分内存、另外一个用于”战备转台“

所谓的战备状态 其实是以防有另一个size这样的链表需要分配，就可以直接的分配到这个里面

这样就能很好的实现cookie free

​ alloc会将容器发出的内存请求调整到8的整数倍。也就是容器中每个元素都要调整到8的倍数。alloc会挖出40个大小的内存来，其中20个来存储，20个备用

std::alloc 源码剖析

​

​ 注意到在这个class里面的函数全是静态函数，相当于只是把全局的函数写到类中去。

​ refill函数在某一链表为空的时候进行“充值”。

​ 注意：在alloc中没有free操作，只是战备池中的链表拉扯，这个内存没有泄露。是没有返还给操作系统，但是内存还是落在分配器手上（通过指针）。所以内存没有泄露。

refill函数实现

refill是在但钱链表为空的时候，申请20个区块。

​ 通过嵌入式指针进行切割refill分配的内存。return链表的头结点。所谓的切割事实上是将指针转化为obj(obj为嵌入式指针)，通过转char+n再转obj来实现。

chunk_alloc函数的实现源码剖析

​ chunk_alloc函数实现充值n*20个内存，而refill函数就是调用此函数，同时refill函数通过嵌入式指针（见前一条）实现切割。

传参为引用是因为有可能申请不了20个单位、通过操作指向pool那两个指针来实现。

若最后的是一块碎片，在判断碎片应该属于哪个链表，再拉指针，将碎片挂在链表上。

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