内存池的介绍与经典实现 在做项目时，学习另一个新的知识点内存池。于是就想着记录一下。说明：本篇文章转载自腾讯云开发者社区：内存池的介绍与经典实现 1.默认内存管理函数的不足： 利用默认的内存管理函数new/delete和malloc/free在堆上分配和释放内存时都会有一些额外的开销。 系统在收到分配一定大小内存的请求时，会根据一定的算法(分配最先找到的不小于请求大小的内存块，或者分配最适用于请求大小的内存给请求者，或者分配最大的空闲块)找到合适的内存空闲块，如果该空闲块过大，还要切割成更小的内存块，然后系统更新内存链表，完成一次内存分配操作。 另外，如果实在多线程的操作下，每一次的内存分配还需要加锁，同样会增加开销。频繁的分配和释放内存都会增加系统的开销。 2.内存池的简介： 2.1 定义：内存池(Memory Pool )是一种内存分配方式。使用new/delete和malloc/free来分配内存会产生很多的内存碎片，导致性能降低。 2.2 内存池的优点： 内存池是在真正使用内存之前分配一定数量的、大小相等的内存块留作备用。当有新的内存请求时，就从内存池中分配一块内存块,若内存块不够则继续申请新的内存块。 2.3 内存池的分类： 单就从线程安全角度来看,可以分为单线程内存池和多线程内存池。单线程内存池整个生命周期只有一个线程在访问，因此不需要考虑内互斥的问题。多线程内存池，在访问时有可能被多个线程共享，因此在访问时需要加锁。 2.4 经典内存池的设计 1.先申请一块连续的内存空间，该段内存空间能够容纳一定数量的对象。 2.每个对象连同指向下一个对象的指针一起构成一个内存结点(Memory Node)。各个空闲的内存结点通过指针来构成一个内存结点链表，链表的每一个结点都是一块可供分配的内存空间。 3.某个结点一旦分配出去就链表中删除。 4.一旦释放了该节点，就又从该节点加入到自由空闲结点连链表中。 5.如果一个内存块的被全部分配完了，并且有新的内存分配申请，则再次申请一个新的内存块，并且将该内存块添加到内存块链表中。 上述描述的大致过程如下图： 
如上图所示：浅蓝色代表申请的内存块，蓝色代表内存结点，一个内存块包含有3个内存结点，内存结点由链表管理，如果分配出去则将其从链表中删除。如果释放将其添加回链表的头部。 3.经典内存池的数据结构设计 内存池模板类应该是如下设计： 两个常量： 内存块大小：MemBlockSize; 结点大小：ItemSize; 两个指针变量： 内存块链表头指针：pMemBlockHeader; 空闲内存结头链表头指针：pFreeNodeHeader; 空闲结点结构体： 内存块结构体： 经典内存池的实现如下： MemPool.h文件 MemPool.cpp文件 上面的程序裕兴结果如下：
说明：如结果所示：在分配完p2时释放p1，然后再次为p1分配内存时，这个新的内存恰好是上一次释放的内存。如果把它p1改成p3，则p3的地址和p1原来的地址相同。上面结果中p3的地址是新分配的内存块中的地址。 欢迎大家一起交流学习. 参考： 内存池介绍与经典内存池的实现
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