針對(duì)一個(gè)內(nèi)存池測試相關(guān)介紹

目的:
針對(duì)自己的一個(gè)內(nèi)存池如何測試其性能.

介紹：
1.內(nèi)存池測試用例的選取.
1.單線程的分配和釋放.
2.內(nèi)存回收.
3.性能關(guān)注.

關(guān)于內(nèi)存池的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上遍地都是，本文不具體介紹關(guān)于內(nèi)存池的具體實(shí)現(xiàn)和方式，主要是介紹設(shè)計(jì)一個(gè)內(nèi)存池怎樣去測試其性能和安全處理，有一個(gè)開源的內(nèi)存池項(xiàng)目tcmalloc也有介紹很多，但是為了滿足多種需求，代碼過于龐大，最后我用來測試分配性能測試。

1個(gè)內(nèi)存池的測試用例應(yīng)該包含：
1）該項(xiàng)目內(nèi)存分配概率隨機(jī)性.
2）同時(shí)保證釋放的隨機(jī)性.
3）可以支持多種分配方式（不同大小，不同對(duì)象參數(shù)等）.

要達(dá)到上面要求則可以設(shè)計(jì)
1.一個(gè)數(shù)組來設(shè)定需要分配的大小。
   long  arr[ ] = { 16,32,64,128,256,512,1024,2048,5120,5130,7000,6000,10240,15000,20000};

2.根據(jù)需求來指定各個(gè)大小的分配幾率，這好比有多少概率選中某個(gè)數(shù)（需特定的分配）:
   

 A.針對(duì)這個(gè)需求可以設(shè)定定一個(gè)概率數(shù)組Odds,數(shù)組值arrArr的索引。
    B.針對(duì)Odds指定數(shù)組數(shù)據(jù)，使其數(shù)據(jù)分配達(dá)到arr需要分配概率。
       /**////   被分配的概率
       long  Odds[ ] = { 0,0,0,1,1,2,2,2,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,6,6,,7,7,7,8,8,8,8,9,9,9,10,10,11,12,12};
    C.隨機(jī)Odds數(shù)組，然后得到其值分配，其值則為Arr的索引。
        long  Asize= arr[ Odds[ rand()%size ] ] ;

3.釋放保證隨機(jī)性。
     什么時(shí)候釋放，以及分配了做什么用，都是又應(yīng)用層決定的，所以需要把分配出來的內(nèi)存通過一個(gè)容器來存儲(chǔ).
     由于分配是隨機(jī)性，那么釋放的時(shí)候也保證了隨機(jī)性。

4.支持多種分配方式。
     A. 對(duì)象分配:     

MemFactory  Memory;

    A* a = Memory.Alloc<A>( );
    B* b = Memory.Alloc<B,int>( 2 );

    Memory.FreeObj( a );
    Memory.FreeObj( b );

    B.直接分配

void* p1 = Memory.Alloc( Asize );

5.性能測試
   為了測試性能，我選擇了分配1000W次，其中用一個(gè)容器保存分配的數(shù)據(jù)，然后當(dāng)容器到達(dá)100W的時(shí)候釋放60W數(shù)據(jù)(保證數(shù)據(jù)正在使用，隨機(jī)釋放)。
   下面的Alloc time 只是統(tǒng)計(jì)的Alloc時(shí)間累加，F(xiàn)ree time只是統(tǒng)計(jì)的Free 時(shí)間累加，Total time記錄這次測試總共花費(fèi)時(shí)間。

 1測試結(jié)果如下:
 2MemPool Alloc time 3242 ms  Free time: 2412 ms Total time 22535 ms
 3System    Alloc time 33616 ms Free time: 6676 ms Total time 55013 ms
 4TCMalloc Alloc time 3451 ms   Free time 1896 ms  Toal  time 21078 ms
 5
 6可以看到TCMalloc的分配和釋放都比較快。。
 7
 8其中arr每個(gè)分配的大小命中概率。
 9Count[ 1 ] = 2436395
10Count[ 2 ] = 1281728
11Count[ 3 ] = 1026009
12Count[ 4 ] = 769123
13Count[ 5 ] = 768911
14Count[ 6 ] = 769335
15Count[ 7 ] = 640757
16Count[ 8 ] = 640974
17Count[ 9 ] = 512378
18Count[ 10 ] = 384841
19Count[ 11 ] = 256135
20Count[ 12 ] = 257367
21Count[ 13 ] = 256047

PS：
1.內(nèi)存池的使用：
  

   一般情況下內(nèi)存池，是整理一整塊內(nèi)存，然后通過一個(gè)list串連起來，然后分配的時(shí)候從鏈表中獲取，釋放也是插入到鏈表中。
    為了方便多對(duì)象的多參數(shù)以及無參數(shù)的分配，可以一些列宏和模板來實(shí)現(xiàn):
    
    具體的可以參考后面附帶的內(nèi)存池實(shí)現(xiàn)的代碼:
    
    #define DEFINE_CALL_CON( paramcount ) template <class T, DP_STMP_##paramcount( typename, tp ) >\
    inline T * Alloc(DP_MTMP_##paramcount( tp, p ) ){\
           unsigned long lSize = sizeof(T);\
           void* ptMem = Alloc(lSize);\
          if( !ptMem) return NULL; \
          T * pt = new(ptMem)T( LP_SNMP_##paramcount( p ) );\
          return pt;\
      }
    
    A. 對(duì)象分配:      
    MemFactory  Memory;

    A* a = Memory.Alloc<A>( );
    B* b = Memory.Alloc<B,int>( 2 );
    C* c = Memory.Alloc<C,int,const char*>(1,"dd");
    Memory.FreeObj( a );
    Memory.FreeObj( b );
       Memory.FreeObj( c );

    B.直接分配
    void* p1 = Memory.Alloc( Asize );
        memset(p1,0,ASize);

2.內(nèi)存池的代碼：
   1)   實(shí)現(xiàn)全是利用的freelist,減少內(nèi)存開銷，分配速度，直接定位。
   2)   管理都是通過工廠類來同一的管理。
   3)   指定分配策略.

   源碼為Vs2008版本...

   /Files/expter/Pool.rar

關(guān)于實(shí)現(xiàn)有疑問和建議，可以提出寶貴的意見。。

posted on 2011-01-18 21:20 expter 閱讀(3497) 評(píng)論(3)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 其他學(xué)習(xí)筆記 、工作筆記 、生活筆記 、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 、Visual C++ 筆記