c语言内存池实现（不看后悔）C语言内存池，C++内存池实现，

1.C语言内存池

内存池是自己向OS请求的一大块内存，自己进行管理##系统调用## 我们先测试系统调用new/delete的用时#include #include using namespace std; class TestClass { private: char m_chBuf[4096]; }; timespec diff(timespec start, timespec end) { timespec temp; temp.tv_sec = end.tv_sec-start.tv_sec; temp.tv_nsec = end.tv_nsec-start.tv_nsec; return temp; } int main() { timespec time1, time2; clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1); for(unsigned int i=0; i< 0x5fffff; i++) { TestClass *p = new TestClass; delete p; } clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time2); cout<

2.c语言的内存池的设计与实现

用时为604124400ns系统的new是在堆上分配资源，每次执行都会分配然后销毁##简单的内存池###include #include using namespace std; char buf[4100]; //已分配内存 class TestClass { public: void* operator new(size_t) {return (void*)buf;} void operator delete(void* p){} private: char m_chBuf[4096]; }; int main() { timespec time1, time2; clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1); for(unsigned int i=0; i< 0x5fffff; i++) { TestClass *p = new TestClass; delete p; } clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time2); cout<< diff(time1,time2).tv_sec<<“:”<

3.c++内存池的设计和实现

用时为39420791ns，后者比前者快20倍简单内存池在开始在全局/静态存储区分配资源，一直存在每次重载的new调用只是返回了buf的地址，所以快##MemPool定义##class CMemPool { private: struct _Unit { struct _Unit *pPrev, *pNext; }; void* m_pMemBlock; struct _Unit* m_pFreeMemBlock; struct _Unit* m_pAllocatedMemBlock; unsigned long m_ulUnitSize; //一个单元的内存大小 unsigned long m_ulBlockSize; //整个内存池的内存大小 public: CMemPool(unsigned long lUnitNum = 50, unsigned long lUnitSize = 1024); ~CMemPool(); void* Alloc(unsigned long ulSize, bool bUseMemPool = true); void Free(void* p); }; 。

4.c# 内存池

CMemPool定义了一个_Unit来管理链表，指针被包含在整个结构中，这种方式和内核中的链表写法很像m_pMemBlock指向分配的那块大小为m_ulBlockSize的大内存的地址m_pMemBlock是线性的内存，我们把它用下列这种方式管理。

5.C++ 实现高性能内存池

它被均分为lUnitNum个大小为m_ulUnitSize Byte的小内存块每个块分为2部分：Unit链表管理头，真正进行存储的内存单元从图中可以看出m_ulBlockSize的计算方式为：UnitNum * ( UnitSize + sizeof(Struct _Unit)) 。

6.c++内存池

然后用双向链表连接所有的小块m_pFreeMemBlock指向空闲的内存的起始位置，m_pAllocatedMemBlock指向已分配出去的内存的起始位置##MemPool实现##CMemPool::CMemPool(unsigned long ulUnitNum, unsigned long ulUnitSize): m_pMemBlock(NULL), m_pAllocatedMemBlock(NULL), m_pFreeMemBlock(NULL), m_ulBlockSize(ulUnitNum * (ulUnitSize+sizeof(struct _Unit))), m_ulUnitSize(ulUnitSize) { m_pMemBlock = malloc(m_ulBlockSize); if(NULL != m_pMemBlock) { for(unsigned long i = 0; ipPrev = NULL; pCurUnit->pNext = m_pFreeMemBlock; if(NULL != m_pFreeMemBlock) { m_pFreeMemBlock->pPrev = pCurUnit; } m_pFreeMemBlock = pCurUnit; } } } 。

7.c语言进程池

构造函数设置默认的小块数为50，每个小快大小为1024，最后用双向链表管理它们，m_pFreeMemBlock指向开始void* CMemPool::Alloc(unsigned long ulSize, bool bUseMemPool) { if(ulSize > m_ulUnitSize || false == bUseMemPool || NULL == m_pMemBlock || NULL == m_pFreeMemBlock) { cout << “System Call” pPrev = NULL; } pCurUnit->pNext = m_pAllocatedMemBlock; if(NULL != m_pAllocatedMemBlock) { m_pAllocatedMemBlock->pPrev = pCurUnit; } m_pAllocatedMemBlock = pCurUnit; cout << “Memory Pool” << endl; return (void*)((char*)pCurUnit + sizeof(struct _Unit)); } 。

8.c语言实现线程池

Alloc的作用是分配内存，返回分配的内存地址，注意加上Unit的大小是为了略过Unit管理头实质是把m_pFreeMemBlock指向的free内存移动到m_pAllocatedMemBlock指向的已分配内存里。

9.内存池的实现原理

每次分配时，m_pFreeMemBlock指针后移pCurUnit从前面插入到m_pAllocatedMemBlock里void CMemPool::Free(void* p) { if(m_pMemBlock

10.c语言内存池的实现原理

Free的作用是释放内存，实质是把m_pAllocatedMemBlock指向的已分配内存移动到m_pFreeMemBlock指向的free内存里和Alloc的作用相反pCurUnit要减去struct _Unit是为了从存储单元得到管理头的位置，堆是向上生长的。

##测试###include “mempool.h” #include CMemPool g_MemPool; class CTestClass { public: void *operator new(size_t); //重载运算符new void operator delete(void *p); private: char m_chBuf[1000]; }; void *CTestClass::operator new(size_t uiSize) { return g_MemPool.Alloc(uiSize); //分配g_MemPool的内存给它 } void CTestClass::operator delete(void *p) { g_MemPool.Free(p); } class CTestClass2 { private: char m_chBuf[1000]; }; timespec diff(timespec start, timespec end) { timespec temp; temp.tv_sec = end.tv_sec-start.tv_sec; temp.tv_nsec = end.tv_nsec-start.tv_nsec; return temp; } int main() { timespec time1, time2; for(int iTestCnt=1; iTestCnt<=10; iTestCnt++) { unsigned int i; //使用内存池测试 clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1); for(i=0; i<100000*iTestCnt; i++) { CTestClass *p = new CTestClass; delete p; } clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time2); cout << “[ Repeat ” << 100000*iTestCnt << ” Times ]” << “Memory Pool Interval = ” << diff(time1,time2).tv_nsec << “ns” << endl; //使用系统调用测试 clock_gettime(CLOCK_PROCESS_CPUTIME_ID, &time1); for(i=0; i

##结果##从下图可以看出，只有当程序频繁地用系统调用malloc/free或者new/delete分配内存时，内存池有价值。