__mt_alloc源码分析（3）

struct __common_pool

__common_pool是__common_pool_base的基类，它作用就是定义pool_type和实现_S_get_pool函数。

 

382    template<template <bool> class _PoolTp, bool _Thread>

383      struct __common_pool

 

__common_pool的原型，模板参数_PoolTp是实际的内存池类，_Thread表示是否支持多线程。

 

384      {

385        typedef _PoolTp<_Thread>      pool_type;

386       

387        static pool_type&

388        _S_get_pool()

389        {

390     static pool_type _S_pool;

391     return _S_pool;

 

前面说过，common pool是一种内存池策略，即所有的对象类型使用同一个内存池，那么这个内存池就是上面的_S_pool。

 

392        }

393      };

 

写到这里，我突然很有兴趣看看per type pool的架构和实现，是否也是类似的。前面已经对比过__per_type_pool_policy和__common_pool_policy，那么我们就从__per_type_pool_base开始看起吧。

 

struct __per_type_pool_base和struct __per_type_pool

__per_type_pool_base的代码位于490到543之间，和__common_pool_base的代码几乎一模一样，除了名字不同和多了一个模板参数_Tp，所以我不想浪费篇幅陈列这些重复的代码。相比之下，__per_type_pool的代码就有趣得多，所以这个小节的重点是__per_type_pool。

 

464    template<typename _Tp, template <bool> class _PoolTp, bool _Thread>

465      struct __per_type_pool

466      {

467        typedef _Tp           value_type;

468        typedef _PoolTp<_Thread>      pool_type;

 

首先，__per_type_pool比__common_pool多了一个value_type，这是分配对象的类型。其次，__per_type_pool针对每种_Tp（也就是value_type）都会实例化成不同的类型，所以下面的静态函数_S_get_pool和返回的静态变量_S_pool对于每种_Tp都是不同的。这就实现了对_Tp类型的定制内存池。

 

470        static pool_type&

471        _S_get_pool()

472        {

473     // Sane defaults for the _PoolTp.

474     typedef typename pool_type::_Block_record _Block_record;

 

_Block_record本来应该在后面研究的，不过这里可以先介绍一下。它实际上就是一个内存块的“头信息”，典型的唯一成员就是指向下一个块的指针next。

 

475     const static size_t __a = (__alignof__(_Tp) >= sizeof(_Block_record)

476                    ? __alignof__(_Tp) : sizeof(_Block_record));

 

关键字__alignof__用于查看某个类型在具体平台上的对齐字节数，它的语法和sizeof一样，详细信息可以参考http://www.delorie.com/gnu/docs/gcc/gcc_61.html。在流行的32位机器平台上，sizeof(_Block_record)值为4，__alignof__(_Tp)的值可能为1，2，4，8，__a等于较大者（4或8）。

考虑一下，每个空闲内存块由2部分组成，头信息（_Block_record）和数据（_Tp），由于在mt allocator里，头信息不能被数据覆盖（因为多线程下还要记录线程id，并且是重用了_Block_record中的next指针），所以数据区究竟在整个块的什么位置，是编译器参考了_Tp类型的对齐规则之后决定的事情，所以这段代码就是为了准确的得到这个偏移量。

 

478     typedef typename __pool_base::_Tune _Tune;

479     static _Tune _S_tune(__a, sizeof(_Tp) * 64,

480                  sizeof(_Tp) * 2 >= __a ? sizeof(_Tp) * 2 : __a,

481                  sizeof(_Tp) * size_t(_Tune::_S_chunk_size),

482                  _Tune::_S_max_threads,

483                  _Tune::_S_freelist_headroom,

484                  getenv("GLIBCXX_FORCE_NEW") ? true : false);

 

__pool_base::_Tune是内存池控制参数的类型，里面包含了7个参数，通过构造函数一一赋值，每个参数的意义在前面已经做过介绍（参考mt allocator原理介绍）。静态变量_S_tune最后会根据_Tp的类型合适的初始化它的每个参数值。

 

485     static pool_type _S_pool(_S_tune);

 

用定制的控制参数_S_tune构造定制的内存池_S_pool。

 

486     return _S_pool;

487        }

488      };