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005.池式结构之内存池

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

005.池式结构之内存池

目录

1、内存池的基本思路

2、内存池演进过程

第一版:定义结构体保存申请空间的地址和大小,并且用链表串联起来。

第二版:将内存按不同内存大小串联起来

第三版:每个小块,在申请空间时,都申请一个完整的4k的内存,在申请的4k内存上进行划分。

3、线程池代码流程


1、内存池的基本思路

(1)思想:1、将申请的内存进行统一管理  2、减少碎块出现 3、减少内存的申请和释放 4、尽可能使得内存连续。

(2)问题:内存使用的不连续,需要跳转;不断划分内存块的时候,会将大内存划分成了多个碎块,而碎块又不好回收,定位时也不好看问题。

(3)优势:减少内存的频繁申请和释放,减少碎块,减少内存使用的不连续性,能管理自己使用的所有内存。

(4)主要是针对小块内存的管理,小于512B的内存等,小块的频繁申请和释放,容易造成大块内存的不连续,导致碎块出现。(大块内存容易处理,页存储的大小是4K)

(5)用于内存管理的内存池的结构体对象也应该纳入内存池管理起来。

(6)安全问题。只能由一个线程去操作这个线程池。

2、内存池演进过程

第一版:定义结构体保存申请空间的地址和大小,并且用链表串联起来。

(1)解决了将内存管理起来的问题。回收时从链表中去除。

(2)申请的内存还是解决不了碎块问题,内存地址还是不连续的。

第二版:将内存按不同内存大小串联起来

(1)将申请的内存按照划分好的内存大小挂接起来,如划分成8、16、32等字节大小的区间。

(2)内存块加入flag字段,表示这个块是否使用。每次向内存池申请内存时,先查找是否有空闲的块,没有才继续申请这个块的整数大小内存,并挂载在内存池中管理。

(3)缺陷1:查找空闲的内存空间(flag为0)速度慢,可以将链表分成已使用和空闲两个链表。

(4)缺陷2:查找已分配的内存时,得按照list全部遍历一遍。改进可以使用 红黑树 或者 hash表管理这些内存。

(5)缺陷3:挂载的内存不是连续的,不利于回收。可以改进成统一申请个4k的块,再划分。

(6)对于申请内存大于1024Byte,可以直接申请和释放。通过第一版方法挂接起来。

第三版:每个小块,在申请空间时,都申请一个完整的4k的内存,在申请的4k内存上进行划分。

(1)内存池保存着大块配置的链表(large)以及小块分配的链表(small)。

(2)对于小块来说,每次内存空间不够用的时候,就按4K为大小,一次申请个大块,然后将这个4K大块划分给申请资源的线程使用。并且每个划分小块留有flag标志位,当这个4K大块的所有flag标志都显示空闲时,将这个4K大块回收给操作系统。

(3)对于大块申请来说,类似于第一版的操作,直接挂接起来,释放是否也直接释放。

3、线程池代码流程

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