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            ACE的內存分配介紹(一)

            這段時間在看ACE,以前看過,都好久了,已經記不起什么東西了,不好對它評價,又好又不好。。。

            今天看了下它的內存分配,做了點記錄,同大家一起分享下,還沒看完,沒有講到的別問我。。。

            一、內存分配器相關

            ACE_Allocator
            基類

            ACE_New_Allocator : public ACE_Allocator
            傳統的new和delete的動態內存分配器,主要方法:
            malloc 分配一定大小的內存,實質就是new char[nbytes];
            calloc 同上,但帶內存初始化
            free 釋放指定的內存塊,實質就是delete[] ptr;

            ACE_Static_Allocator_Base : public ACE_Allocator
            靜態內存分配器,一次性分配一個大內存,比如200M,然后在200M內分配(已經不能叫分配了)指定大小的內存塊
            成員:
            char *buffer_; /// 緩沖區首地址
            size_t size_;  /// 緩沖區的大小
            size_t offset_;/// 當前分配位置

            主要方法:
            malloc 分配一定大小的內存,實質就是buffer_ + offset_ + nbytes,當超過size_時分配失敗
            calloc 同上,但帶內存初始化
            free 釋放指定的內存塊,實質是空操作
            從實質來看只適合預知消耗內存大小而且一般不進行釋放操作的情況下,因為釋放后的內存沒有得到應用



            template <class MALLOC>
            class ACE_Allocator_Adapter : public ACE_Allocator
            內存分配適配器,對各種各樣的內存分配類進行適配,使之符合ACE_Allocator接口,MALLOC是具體的內存
            分配實現,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
            支持可緩存的對象節點,可用于空閑鏈表(free_list),實現了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 加入一個節點到空閑鏈表
            remove 移除一個空閑節點(給用戶使用)
            size 鏈表當前有效的空閑節點個數
            resize 重新設置鏈表節點個數

            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,其實除了鎖策略,它還有其他幾個特點:
            1、可以定制為一個純空閑列表,就是內部不調用new/delete,由外部處理,在構造時將mode傳入
            ACE_PURE_FREE_LIST即可,默認是ACE_FREE_LIST_WITH_POOL,表示內部在需要時可以調用new/delete進行操作;
            2、支持水位(water mark)的概念,一個低水位(lwm),一個高水位(hwm),水位只對mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL時起作用
            3、當節點不夠時,支持一次性遞增inc個節點(N由用戶在構造時傳入),只對mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL時起作用
            主要方法:
            add 加入一個節點(可能是用戶用完了的節點),如果mode為ACE_PURE_FREE_LIST或者mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL而size<hwm時允許加入,否則delete掉
            remove 從空閑鏈表移除一個節點(給用戶使用),當mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL而size<=lwm時,表示節點數過少,系統會分配inc個節點出來以解燃眉之急,如果是ACE_PURE_FREE_LIST模式,當節點數為0時,remove將返回NULL
            resize 當mode為ACE_FREE_LIST_WITH_POOL時有意義,resize>size時,分配resize-size個節點,否則釋放size-resize個節點

            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(分配一個)
             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
            有緩存功能的動態分配器,采用空閑鏈表進行節點管理,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,
            構造時可指定初始化T節點的個數,節點的大小由sizeof(T)決定,同時進行字節對齊。
            注意:
            該分配器內部對T類型沒有進行構造和析構,所以不適合class使用,可用于struct,并且該分配器不支持自動增大內存區(也就是pool_成員在構造時就確定了)
            ,當內存不夠時,分配會失敗。
            主要成員:
            char *pool_; /// 內存塊
            ACE_Locked_Free_List<ACE_Cached_Mem_Pool_Node<T>, ACE_LOCK> free_list_;  /// 空閑節點管理
            主要方法:
            malloc 分配一個T節點,實際就是 return free_list_.remove()->addr();
            calloc 同上,但會初始化內存數據
            free 釋放一個T節點,實際就是 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,但是沒有T模版參數,多了一個成員chunk_size_,每個節點的大小由用戶自行定義,同樣不存在構造和析構功能,僅僅停留在固定節點大小的緩沖區的管理,內部沒有進行字節對齊。

            template <size_t POOL_SIZE>
            class ACE_Static_Allocator : public ACE_Static_Allocator_Base
            基于堆棧的靜態內存分配器,POOL_SIZE為堆棧大小

            posted on 2007-10-28 19:42 PeakGao 閱讀(2965) 評論(0)  編輯 收藏 引用 所屬分類: C++技術

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