使用 c++ 实现的简单内存池

作为 c++ 新人，写一些简单的小工具，项目地址： https://github.com/yemingfeng/cmm/

使用 c++ 实现的简单内存池

• <input checked="" disabled="" type="checkbox"> 简单的内存分配和释放
• <input disabled="" tpe="checkbox"> 增加内存块申请的最优匹配算法
• <input disabled="" type="checkbox"> 多线程支持
• <input disabled="" type="checkbox"> ...

运行

mkdir build cd build cmake -j 6 .. make ./cmm 

原理

Node 节点(用于存储真实的内存空间)

 class Node { public: // 真实开辟的空间 char *data; // 开辟空间的大小 size_t size; // 指向下一块的 node Node *next; Node() { data = nullptr; size = 0; next = nullptr; } Node(size_t size) { this->size = size; this->data = new char[size]; next = nullptr; } ~Node() { delete data; } }; 

Pool 逻辑

pool 维护一个 Node* free，用于表示当前已经申请并且可用的 Node 列表，注意这是一个哨兵 node

申请内存

• 当申请一块内存空间，首先从 free 列表查找，如果存在 node 满足 size_t >= size，则使用该 node
• 如果不存在满足条件的 node，则开辟一个新的空间，核心逻辑如下

 Node *findCanUse(size_t size) { Node *result = nullptr; // 查找能够满足此次开辟空间的 node // 注意：这里是判断 it->next 是否满足条件，这样的好处是易于根据 it 节点移除 it->next 节点 Node *it = free; while (it) { if (it->next && it->next->size >= size) { // 将这个节点移除 result = it->next; it->next = it->next->next; break; } it = it->next; } return result; } // 申请一块内存空间 Node *allocate(size_t size) { // 查找 free 列表可用的 node Node *result = findCanUse(size); // 说明 free 列表未找到可用的 node，需要重新开辟这块空间 if (!result) { std::cout << "未找到合适的空间，需要重新开辟：" << size << std::endl; result = new Node(size); } return result; } 

释放内存

直接将 node 加入到 free 列表中

 // 释放一块内存空间 void deallocate(Node *node) { // 简单的时间：将 node 加入到 free 列表最后 Node *it = free; while (it->next) { it = it->next; } it->next = node; } 

使用

class Person { public: int id; int sex; friend std::ostream &operator<<(std::ostream &out, Person &p) { out << "id = " << p.id << "\tsex = " << p.sex << "\tpointer = " << (&p) << std::endl; return out; } }; void mock(Person *person) { srand((unsigned) time(nullptr)); int id = std::abs(std::rand() % 100); person->id = id; person->sex = id; } int main() { CMM::Pool pool; size_t size = sizeof(Person); auto OneNode= pool.allocate(size); auto *One= reinterpret_cast<Person *>(oneNode->data); mock(one); std::cout << *one; // 测试释放内存逻辑 pool.deallocate(oneNode); auto twOnode= pool.allocate(size); auto *two = reinterpret_cast<Person *>(twoNode->data); mock(two); // 这里输出的内存地址和 oneNode 是一样的 std::cout << *two; auto threeNode = pool.allocate(size); auto *three = reinterpret_cast<Person *>(threeNode->data); mock(three); // 这里输出的内存地址和 oneNode 是不一样的 std::cout << *three; return 0; }