一级空间配置器里的oom_malloc

oom_malloc(Out Of Memory - malloc)通常是在处理内存不足情况时涉及的一种机制或函数,以下是详细介绍:

1. 背景与作用

在C++(以及相关的C语言等环境)中,当使用像 malloc 这类函数向操作系统申请内存时,有可能会遇到内存不足的情况,导致 malloc 调用失败(返回 NULL 指针)。为了更妥善地处理这种内存耗尽的意外状况,一些内存管理体系(比如C++ STL中的一级配置器等相关机制)会提供一种备用的处理方式,也就是通过 oom_malloc 函数来尝试做进一步的应对操作。

其核心作用在于当常规的内存分配途径(如直接调用 malloc)失败时,给程序一个机会去采取其他补救措施,例如释放一些已占用但暂时不用的资源来腾出内存空间,然后再次尝试进行内存分配,或者以一种更优雅的方式(相较于直接崩溃)告知用户或上层程序内存分配出现了问题,而不是简单地让程序因内存不足错误而异常终止。

2. 实现示例与逻辑

以下是一种简单的、示意性的 oom_malloc 函数实现逻辑示例(实际应用场景中可能会复杂得多):

#include <iostream>
#include <cstdlib>

// 假设这是一个简单的全局函数指针,用于指向用户自定义的oom处理函数
void (*oom_handler)();

// 自定义的oom_malloc函数示例
void* oom_malloc(size_t size) {
    void* ptr = nullptr;
    // 这里可以先尝试一些释放内存资源的操作,比如清理缓存等(以下只是简单示意)
    // 例如,假设有一个全局的缓存数据结构,可以尝试清空它来释放内存
    clear_global_cache();  

    // 再次尝试调用malloc分配内存
    ptr = malloc(size);
    if (ptr == nullptr) {
        // 如果还是分配失败,可能输出错误信息等告知出现内存不足情况
        std::cerr << "内存分配失败,仍然无法获取足够内存!" << std::endl;
        // 可以根据具体需求决定后续行为,比如抛出异常、终止程序等更严重的处理方式
        // 这里简单返回nullptr表示分配失败
    }
    return ptr;
}

在上述代码中:

  • 首先定义了一个全局的函数指针 oom_handler,它可以指向用户自定义的用于处理内存不足情况的函数(在实际更完善的实现中,像C++ STL的一级配置器相关设计里会有相应的设置机制来关联这个函数指针与真正的处理函数)。
  • oom_malloc 函数内部,先尝试执行一些可能释放内存的操作(这里通过调用 clear_global_cache 函数来示意清理全局缓存以腾出内存空间,实际应用中可能涉及更多复杂的资源释放逻辑,比如关闭一些暂时不用的文件、释放特定的数据结构占用的内存等)。
  • 然后再次调用 malloc 进行内存分配,如果还是失败(返回 nullptr),可以选择输出错误提示信息,并根据具体需求进一步决定如何处理后续情况,比如在更严谨的系统中可以抛出异常让上层代码去捕获并做相应处理,或者直接终止程序(不过直接终止相对不够友好,通常尽量采用更灵活的错误处理机制)。

3. 与一级配置器的关联

在C++ STL的一级配置器(如 __malloc_alloc_template 相关实现)中,当调用 malloc 进行内存分配且失败(返回0)时,就会检查是否有用户自定义的 oom_malloc 函数(通过判断对应的函数指针是否被设置等方式),如果有,则会调用这个 oom_malloc 函数来处理内存不足情况,期望它能够设法获取到所需的内存,之后再尝试重新进行一次 malloc 分配;要是没有用户自定义的 oom_malloc 函数,一级配置器通常就会抛出 bad_alloc 异常来告知上层代码内存分配出现了问题,无法继续正常执行相关操作。

例如,简化的一级配置器中相关代码逻辑片段如下(只是示意,实际实现更复杂):

template <int __inst>
void* __malloc_alloc_template<__inst>::allocate(size_t __n) {
    void* __result = malloc(__n);
    if (__result == 0) {
        // 查看是否有用户自定义的oom处理函数
        if (__malloc_alloc_oom_handler) {
            // 调用自定义的oom_malloc相关处理函数
            (*__malloc_alloc_oom_handler)();
            __result = malloc(__n);
        } else {
            throw bad_alloc();
        }
    }
    return __result;
}

总之,oom_malloc 是一种在内存分配遇到困难(尤其是内存不足导致常规分配失败)时的一种应对机制,旨在为程序提供更多处理内存危机的可能性,使程序在面对内存紧张情况时能够更具弹性和健壮性。

typedef void(*MALLOCALLOC)(); //将void (*)() 重命名成MALLOCALLOC template<int inst> class _MallocAllocTemplate { private: static void* _OomMalloc(size_t); //malloc失败的时候调用的函数 static MALLOCALLOC _MallocAllocOomHandler; //函数指针,内存不足的时候的处理机制 public: static void* _Allocate(size_t n) //分配空间n个字节的空间 { void *result=0; result = malloc(n); if (0 == result) //若果malloc失败,则就调OOM_malloc _OomMalloc(n); return result; } static void _DeAllocate(void *p) //释放这块空间 { free(p); } static MALLOCALLOC _SetMallocHandler(MALLOCALLOC f) //这是一个函数,参数是一个函数指针,返回值也是一个函数指针 { MALLOCALLOC old = _MallocAllocOomHandler; _MallocAllocOomHandler = f; //将内存分配失败的句柄设置为f(让它指向一个内存失败了,让系统去释放其他地方空间的函数) return old; } }; template<int inst> void(* _MallocAllocTemplate<inst>::_MallocAllocOomHandler)()=0; //默认不设置内存不足处理机制 template<int inst> void* _MallocAllocTemplate<inst>::_OomMalloc(size_t n) { MALLOCALLOC _MyMallocHandler; //定义一个函数指针 void *result; while (1) { _MyMallocHandler = _MallocAllocOomHandler; if (0 == _MyMallocHandler) //没有设置内存不足处理机制 throw std::bad_alloc(); //则抛出异常 (*_MyMallocHandler)(); //调用内存不足处理的函数,申请释放其他地方的内存 if (result = malloc(n)) //重新申请内存 break; } return result; //申请成功时,则返回这块内存的地址 } typedef _MallocAllocTemplate<0> malloc_alloc;请你仔细分析上述代码的逻辑,并说明每一行代码的作用,此外对 (*_MyMallocHandler)(); //调用内存不足处理的函数,申请释放其他地方的内存这一行代码我不明白,它是怎么申请释放内存的?
最新发布
03-22
<think>嗯,用户想了解C++中自定义内存分配器的实现细节,特别是_MallocAllocTemplate类模板如何处理内存不足的情况,以及函数指针的作用。首先,我需要回忆一下STL的内存分配机制,尤其是SGI STL的实现,因为用户提到的引用[1]和[2]都涉及这方面的内容。 _MallocAllocTemplate应该是一个用于封装malloc的内存分配器模板类。用户提到的函数指针(*_MyMallocHandler)();,这应该和内存不足时的处理机制有关。根据引用[1],当malloc失败时,会调用oom_alloc函数,这可能会触发客户端设置的内存不足处理函数。 接下来,我需要解释函数指针在这的作用。函数指针允许运行时动态设置处理函数,用户可以通过set_new_handler来设置自己的处理例程。当内存不足时,循环调用这个处理函数,试图释放内存,直到成功分配或抛出异常。 需要详细说明_MallocAllocTemplate的结构,包括静态成员函数和静态函数指针的声明。例如,_MyMallocHandler可能是一个静态成员,指向当前的处理函数。在oom_alloc中,会循环调用这个函数指针,直到malloc成功或处理函数无法解决问题,这时抛出bad_alloc异常。 还要注意引用[2]提到的内存池和自由链表,但用户的问题主要关注malloc失败的处理,所以重点在oom_alloc流程。需要区分一级配置器和二级配置器,这_MallocAllocTemplate属于一级,直接使用malloc。 最后,要确保解释清晰,结合代码示例说明函数指针的声明、初始化和调用过程。可能用户需要了解如何自定义处理函数,因此相关问题可以涉及如何设置处理函数或设计时的注意事项。</think>以下是关于C++内存分配器中函数指针机制的实现解析: 一、_MallocAllocTemplate类模板结构 ```cpp template <int __inst> class _MallocAllocTemplate { private: static void* _Oom_Malloc(size_t); static void (*_MyMallocHandler)(); // 函数指针声明 public: static void* allocate(size_t __n) { void* __result = malloc(__n); if (__result == 0) __result = _Oom_Malloc(__n); return __result; } static void __set_malloc_handler(void (*__f)()) { _MyMallocHandler = __f; } }; ``` 二、函数指针的核心作用 1. `(*_MyMallocHandler)();`的实质: - 声明了一个名为_MyMallocHandler的函数指针变量 - 该指针指向无参数且无返回值的函数 - 通过解引用调用注册的内存处理函数 三、内存不足处理流程 1. 当malloc失败时调用_Oom_Malloc 2. 循环执行以下步骤: ```cpp while (1) { if (_MyMallocHandler) { (*_MyMallocHandler)(); // 调用用户设置的处理函数 void* __result = malloc(__n); // 再次尝试分配 if (__result) return __result; } else { throw std::bad_alloc(); // 默认抛出异常[^1] } } ``` 四、设计特点 1. 客户端可通过__set_malloc_handler注册自定义处理函数 2. 内存处理函数应尝试释放可用内存(如清理缓存) 3. 存在递归调用风险,需确保处理函数能有效释放内存 4. 与二级配置器不同,此类直接使用malloc进行内存分配[^2]
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值