看過STL空間配置器的源碼,總結一下:
(1)STL空間配置器:主要分三個文件實現,stl_construct.h 這里定義了全局函數construct()和destroy(),負責對象的構造和析構。stl_alloc.h文件中定義了一,二兩級配置器,彼此合作,配置器名為alloc. stl_uninitialized.h 這里定義了一些全局函數,用來填充(fill)或復制(copy)大塊內存數據,他們也都隸屬于STL標準規劃。
在stl_alloc.h中定義了兩級配置器,主要思想是申請大塊內存池,小塊內存直接從內存池中申請,當不夠用時再申請新的內存池,還有就是大塊內存直接申請。當申請空間大于128字節時調用第一級配置器,第一級配置器沒有用operator::new和operator::delete來申請空間,而是直接調用malloc/free和realloc,并且實現了類似c++中new-handler的機制。所謂c++ new handler機制是,你可以要求系統在內存配置需求無法被滿足時,調用一個指定的函數。換句話說,一旦::operator::new無法完成任務,在丟出std::bad_alloc異常狀態之前,會先調用由客端指定的處理例程,該處理例程通常稱為new-handler.new-handler解決內存做法有特定的模式。SGI第一級配置器的allocate()和realloc都是在調用malloc和realloc不成功后,改調用oom_malloc()和oom_realloc().后兩者都有內循環,不斷調用"內存不足處理例程",期望在某次調用之后,獲得足夠的內存而圓滿完成任務。但如果“內存不足處理例程“并未被客端設定,oom_malloc()和oom_realloc便調用_THROW_BAD_ALLOC, 丟出bad_alloc異常信息,或利用exit(1)硬生生中止程序。
在stl_alloc.h中定義的第二級配置器中,如果區塊夠大,超過128字節時,就移交第一級配置器處理,當區塊小于128字節時,則以內存池管理,此法又稱為次層配置,每次配置一大塊內存,并維護對應的自由鏈表(free-list).下次若再有相同大小的內存需求,就直接從free-list中拔出。如果客端釋還小額區塊,就由配置器回收到free-lists中,配置器除了負責配置,也負責回收。為了管理方便,SGI第二級配置器會主動將任何小額區塊的內存需求量上調至8的倍數。并維護16個free-lists,各自管理大小分別為8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104, 112,120,128 字節的小額區塊。當申請小于等于128字節時就會檢查對應的free list,如果free-list中有可用的區塊,就直接拿來,如果沒有,就準備為對應的free-list 重新填充空間。新的空間將取自內存池,缺省取得20個新節點,如果內存池不足(還足以一個以上的節點),就返回的相應的節點數.如果當內存池中連一個節點大小都不夠時,就申請新的內存池,大小為2*total_bytes+ROUND_UP(heap_size>>4), totoal_bytes 為申請的空間大小,ROUND_UP調整為8的倍數,heap_size為當前總申請內存池的大小。如果申請該內存池成功就把原來內存池中剩下的空間分配給適當的free-list.萬一山窮水盡,整個system heap空間都不夠了(以至無法為內存池注入源頭活水),malloc()行動失敗,就會四處尋找有無"尚有未用區塊,且區塊足夠大 "之free lists.找到了就挖一塊交出,找不到就調用第一級配置器。第一級配置器其實也是使用malloc來配置內存。但它有out-of-memory處理機制(類似new-handler機制),或許有機會釋放其他的內存拿來此處使用。如果可以就成功,否則發出bad_alloc異常。
參考:STL源碼分析