Pool分配是一种分配内存方法,用于快速分配同样大小的内存块,

    尤其是反复分配/释放同样大小的内存块的情况。

1. pool


    快速分配小块内存,如果pool无法提供小块内存给用户,返回0。


    Example:




    void func()

    {

      boost::pool<> p(sizeof(int));

                      ^^^^^^^^^^^

                      指定每次分配的块的大小

      for (int i = 0; i < 10000; ++i)

      {

        int * const t = p.malloc();

                        pool分配指定大小的内存块;需要的时候,pool会向系统

                        申请大块内存。

        ... // Do something with t; don't take the time to free() it

        p.free( t );

        // 释放内存块,交还给pool,不是返回给系统。

      }


      pool的析构函数会释放所有从系统申请到的内存。


 


2. object_pool   


 


    与pool的区别在于:pool需要指定每次分配的块的大小,object_pool需要指定

    每次分配的对象的类型。


    Example:



    struct X { ... }; // has destructor with side-effects


    void func()

    {

      boost::object_pool<X> p;

                         ^

      for (int i = 0; i < 10000; ++i)

      {

        X * const t = p.malloc();

                      注意;X的构造函数不会被调用,仅仅是分配大小为sizeof(X)

                      的内存块。如果需要调用构造函数(像new一样),应该调用

                      construct。比如:

                      X * const t = p.construct();

        ...

      }

    }


 


3. singleton_pool


    与pool用法一样。不同的是:可以定义多个pool类型的object,都是分配同样

    大小的内存块;singleton_pool提供静态成员方法分配内存,不用定义object。


    Example:




    struct MyPoolTag { };


    typedef boost::singleton_pool<MyPoolTag, sizeof(int)> my_pool;

    void func()

    {

      for (int i = 0; i < 10000; ++i)

      {

        int * const t = my_pool::malloc();

                        // ^^^^^^^^^

                        // 和pool不一样。

        ...

      }


      my_pool::purge_memory();

      // 释放my_pool申请的内存。

    }


 


4. pool_alloc

    基于singleton_pool实现,提供allocator(用于STL等)。


    Example:


    void func()

    {

      std::vector<int, boost::pool_allocator<int> > v;

      for (int i = 0; i < 10000; ++i)

        v.push_back(13);

    }


    需要的话,必须自己显式地调用

    boost::singleton_pool<boost::pool_allocator_tag, sizeof(int)>::release_memory()

    把allocator分配的内存返回系统。

实现原理

    pool每次向系统申请一大块内存,然后分成同样大小的多个小块,

    形成链表连接起来。每次分配的时候,从链表中取出头上一块,提

    供给用户。链表为空的时候,pool继续向系统申请大块内存。

    一个小问题:在pool的实现中,在申请到大块内存后,马上把它分

    成小块形成链表。这个过程开销比较大。即你需要分配一小块内存

    时,却需要生成一个大的链表。用如下代码测试:


boost::pool<> mem_pool(16);


for(i = 0; i < NPASS; i++) {

     period = clock();

  for(n = 0; n < NITEM; n++) {

   array_ptr[n] = (int *)mem_pool.malloc();

  }

  for(n = 0; n < NITEM; n++) {

   mem_pool.free(array_ptr[n]);

  }

     period = clock() - period;

     printf("pool<>  : period = %5d ms ", period);

}


    可以发现,第一遍花的时间明显多于后面的。


    而且在pool的使用过程中如果不是恰好把链表中所有的小块都用上

    的话,在链表中最后的一些小块会始终用不上。把这些小块加入链

    表是多余的。虽然这个开销可能很小:)