C++ 記憶體池 -- C++ Memory Pool__C++

這是我翻譯的文章，來自 Code Project，

原文作者: DanDanger2000. 

原文連結: http://www.codeproject.com/cpp/MemoryPool.asp

C++ 記憶體池

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目錄 l  引言 l  它怎樣工作 l  樣本 l  使用這些代碼 l  好處 l  關於代碼 l  ToDo l  曆史   引言 C/C++ 的記憶體配置 ( 通過 malloc 或 new) 可能需要花費很多時。 更糟糕的是，隨著時間的流逝，記憶體 (memory) 將形成片段，所以一個應用程式的運行會越來越慢當它運行了很長時間和 / 或執行了很多的記憶體配置 ( 釋放 ) 操作的時候。特別是，你經常申請很小的一塊記憶體，堆 (heap) 會變成片段的。 解決方案:你自己的記憶體池 一個 ( 可能的 ) 解決方案是記憶體池 (Memory Pool) 。 在啟動的時候，一個 ” 記憶體池 ”(Memory Pool) 分配一塊很大的記憶體，並將會將這個大塊 (block) 分成較小的塊 (smaller chunks) 。每次你從記憶體池申請記憶體空間時，它會從先前已經分配的塊 (chunks) 中得到， 而不是從作業系統。最大的優勢在於： l  非常少 ( 幾沒有 )  堆片段 l  比通常的記憶體申請 / 釋放 ( 比如通過 malloc ,  new 等 ) 的方式快 另外，你可以得到以下好處： l  檢查任何一個指標是否在記憶體池裡 l  寫一個 ” 堆轉儲 ( Heap-Dump )” 到你的硬碟 ( 對事後的調試非常有用 ) l  某種 ” 記憶體流失檢測 ( memory-leak detection )” ：當你沒有釋放所有以前分配的記憶體時，記憶體池 (Memory Pool) 會拋出一個斷言 ( assertion ). 它怎樣工作 讓我們看一看記憶體池 (Memory Pool) 的 UML 模式圖： 這個模式圖只顯示了類 CMemoryPool 的一小部分，參看由 Doxygen產生的文檔以得到詳細的類描述。   一個關於記憶體塊(MemoryChunks)的單詞 你應該從模式圖中看到， 記憶體池 (Memory Pool) 管理了一個指向結構體 SMemoryChunk  ( m_ptrFirstChunk , m_ptrLastChunk , and  m_ptrCursorChunk ) 的指標。這些塊 (chunks) 建立一個記憶體塊 (memory chunks) 的鏈表。各自指向鏈表中的下一個塊 (chunk) 。當從作業系統分配到一塊記憶體時，它將完全的被 SMemoryChunk s 管理。讓我們近一點看看一個塊 (chunk) 。

typedef struct  SMemoryChunk
{
  TByte *Data ;             // The actual Data
  std::size_t DataSize ;    // Size of the "Data"-Block
  std::size_t UsedSize ;    // actual used Size
  bool IsAllocationChunk ;  // true, when this MemoryChunks
                            // Points to a "Data"-Block
                            // which can be deallocated via "free()"
  SMemoryChunk *Next ;      // Pointer to the Next MemoryChunk
                            // in the List (may be NULL)

}  SmemoryChunk;
每個塊(chunk)持有一個指標，指標指向: l  一小塊記憶體 ( Data ) ， l  從塊 (chunk) 開始的可用記憶體的總大小 ( DataSize ) ， l  實際使用的大小 ( UsedSize ) ， l  以及一個指向鏈表中下一個塊 (chunk) 的指標。 第一步：預申請記憶體(pre-allocating the memory) 當你調用 CmemoryPool 的建構函式，記憶體池 (Memory Pool) 將從作業系統申請它的第一塊 ( 大的 ) 記憶體塊 (memory-chunk) /*Constructor
******************/
CMemoryPool::CMemoryPool( const  std::size_t  & sInitialMemoryPoolSize,
                          const  std::size_t  & sMemoryChunkSize,
                          const  std::size_t  & sMinimalMemorySizeToAllocate,
                          bool  bSetMemoryData)
{
  m_ptrFirstChunk  = NULL ;
  m_ptrLastChunk   =