這段時(shí)間在看ACE,以前看過(guò),都好久了,已經(jīng)記不起什么東西了,不好對(duì)它評(píng)價(jià),又好又不好。。。
今天看了下它的內(nèi)存分配,做了點(diǎn)記錄,同大家一起分享下,還沒(méi)看完,沒(méi)有講到的別問(wèn)我。。。
一、內(nèi)存分配器相關(guān)
ACE_Allocator
基類
ACE_New_Allocator : public ACE_Allocator
傳統(tǒng)的new和delete的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配器,主要方法:
malloc 分配一定大小的內(nèi)存,實(shí)質(zhì)就是new char[nbytes];
calloc 同上,但帶內(nèi)存初始化
free 釋放指定的內(nèi)存塊,實(shí)質(zhì)就是delete[] ptr;
ACE_Static_Allocator_Base : public ACE_Allocator
靜態(tài)內(nèi)存分配器,一次性分配一個(gè)大內(nèi)存,比如200M,然后在200M內(nèi)分配(已經(jīng)不能叫分配了)指定大小的內(nèi)存塊
成員:
char *buffer_; /// 緩沖區(qū)首地址
size_t size_; /// 緩沖區(qū)的大小
size_t offset_;/// 當(dāng)前分配位置
主要方法:
malloc 分配一定大小的內(nèi)存,實(shí)質(zhì)就是buffer_ + offset_ + nbytes,當(dāng)超過(guò)size_時(shí)分配失敗
calloc 同上,但帶內(nèi)存初始化
free 釋放指定的內(nèi)存塊,實(shí)質(zhì)是空操作
從實(shí)質(zhì)來(lái)看只適合預(yù)知消耗內(nèi)存大小而且一般不進(jìn)行釋放操作的情況下,因?yàn)獒尫藕蟮膬?nèi)存沒(méi)有得到應(yīng)用
template <class MALLOC>
class ACE_Allocator_Adapter : public ACE_Allocator
內(nèi)存分配適配器,對(duì)各種各樣的內(nèi)存分配類進(jìn)行適配,使之符合ACE_Allocator接口,MALLOC是具體的內(nèi)存
分配實(shí)現(xiàn),比如上面的ACE_New_Allocator,ACE_Static_Allocator_Base和用戶自定義的分配器
二、空閑列表
template <class T>
class ACE_Cached_Mem_Pool_Node
支持可緩存的對(duì)象節(jié)點(diǎn),可用于空閑鏈表(free_list),實(shí)現(xiàn)了set_next和get_next
成員:
ACE_Cached_Mem_Pool_Node<T>* next_;
template <class T>
class ACE_Free_List
模版基類
主要方法:
add 加入一個(gè)節(jié)點(diǎn)到空閑鏈表
remove 移除一個(gè)空閑節(jié)點(diǎn)(給用戶使用)
size 鏈表當(dāng)前有效的空閑節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)
resize 重新設(shè)置鏈表節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)
template <class T, class ACE_LOCK>
class ACE_Locked_Free_List : public ACE_Free_List<T>
帶鎖策略的空閑列表,其實(shí)除了鎖策略,它還有其他幾個(gè)特點(diǎn):
1、可以定制為一個(gè)純空閑列表,就是內(nèi)部不調(diào)用new/delete,由外部處理,在構(gòu)造時(shí)將mode傳入
ACE_PURE_FREE_LIST即可,默認(rèn)是ACE_FREE_LIST_WITH_POOL,表示內(nèi)部在需要時(shí)可以調(diào)用new/delete進(jìn)行操作;
2、支持水位(water mark)的概念,一個(gè)低水位(lwm),一個(gè)高水位(hwm),水位只對(duì)mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL時(shí)起作用
3、當(dāng)節(jié)點(diǎn)不夠時(shí),支持一次性遞增inc個(gè)節(jié)點(diǎn)(N由用戶在構(gòu)造時(shí)傳入),只對(duì)mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL時(shí)起作用
主要方法:
add 加入一個(gè)節(jié)點(diǎn)(可能是用戶用完了的節(jié)點(diǎn)),如果mode為ACE_PURE_FREE_LIST或者mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL而size<hwm時(shí)允許加入,否則delete掉
remove 從空閑鏈表移除一個(gè)節(jié)點(diǎn)(給用戶使用),當(dāng)mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL而size<=lwm時(shí),表示節(jié)點(diǎn)數(shù)過(guò)少,系統(tǒng)會(huì)分配inc個(gè)節(jié)點(diǎn)出來(lái)以解燃眉之急,如果是ACE_PURE_FREE_LIST模式,當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)為0時(shí),remove將返回NULL
resize 當(dāng)mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL時(shí)有意義,resize>size時(shí),分配resize-size個(gè)節(jié)點(diǎn),否則釋放size-resize個(gè)節(jié)點(diǎn)
舉例:
class MyClass
{
int dummy;
public:
MyClass() : dummy(99) {}
void foo()
{
std::cout<<dummy<<std::endl;
}
};
void test()
{
ACE_Locked_Free_List< ACE_Cached_Mem_Pool_Node< MyClass >, ACE_SYNCH_NULL_MUTEX> freeList; // 用ACE_SYNCH_NULL_MUTEX不需要同步,等同于單線程
// 取出一個(gè)(分配一個(gè))
ACE_Cached_Mem_Pool_Node< MyClass >* node = freeList.remove();
MyClass* mc = node.addr();
// 用一下
mc->foo();
// 不用了,釋放掉
freeList.add(node);
}
三、各種內(nèi)存分配策略
template <class T, class ACE_LOCK>
class ACE_Cached_Allocator : public ACE_New_Allocator
有緩存功能的動(dòng)態(tài)分配器,采用空閑鏈表進(jìn)行節(jié)點(diǎn)管理,空閑鏈表的mode為ACE_PURE_FREE_LIST,即真正的new/delete由ACE_Cached_Allocator自己操作,
構(gòu)造時(shí)可指定初始化T節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù),節(jié)點(diǎn)的大小由sizeof(T)決定,同時(shí)進(jìn)行字節(jié)對(duì)齊。
注意:
該分配器內(nèi)部對(duì)T類型沒(méi)有進(jìn)行構(gòu)造和析構(gòu),所以不適合class使用,可用于struct,并且該分配器不支持自動(dòng)增大內(nèi)存區(qū)(也就是pool_成員在構(gòu)造時(shí)就確定了)
,當(dāng)內(nèi)存不夠時(shí),分配會(huì)失敗。
主要成員:
char *pool_; /// 內(nèi)存塊
ACE_Locked_Free_List<ACE_Cached_Mem_Pool_Node<T>, ACE_LOCK> free_list_; /// 空閑節(jié)點(diǎn)管理
主要方法:
malloc 分配一個(gè)T節(jié)點(diǎn),實(shí)際就是 return free_list_.remove()->addr();
calloc 同上,但會(huì)初始化內(nèi)存數(shù)據(jù)
free 釋放一個(gè)T節(jié)點(diǎn),實(shí)際就是 free_list_.add ((ACE_Cached_Mem_Pool_Node<T> *) ptr);
template <class ACE_LOCK>
class ACE_Dynamic_Cached_Allocator : public ACE_New_Allocator
同上,但是沒(méi)有T模版參數(shù),多了一個(gè)成員chunk_size_,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的大小由用戶自行定義,同樣不存在構(gòu)造和析構(gòu)功能,僅僅停留在固定節(jié)點(diǎn)大小的緩沖區(qū)的管理,內(nèi)部沒(méi)有進(jìn)行字節(jié)對(duì)齊。
template <size_t POOL_SIZE>
class ACE_Static_Allocator : public ACE_Static_Allocator_Base
基于堆棧的靜態(tài)內(nèi)存分配器,POOL_SIZE為堆棧大小