内存池（Memory pool）

最新推荐文章于 2025-09-16 14:10:55 发布

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内存池是一种提高内存分配效率的策略，预先分配大量大小相等的内存块以供使用，减少内存碎片并提升性能。文章探讨了使用内存池的主要原因，包括提高内存分配效率和避免内存碎片，以及内存池技术的实现原理——通过固定大小的内存块、提前申请和重复利用来优化内存管理。

内存池

(Memory Pool)是一种内存分配方式。通常我们习惯直接使用new、malloc等API申请分配内存，这样做的缺点在于：由于所申请内存块的大小不定，当频繁使用时会造成大量的内存碎片并进而降低性能。

内存池则是在真正使用内存之前，先申请分配一定数量的、大小相等(一般情况下)的内存块留作备用。当有新的内存需求时，就从内存池中分出一部分内存块，若内存块不够再继续申请新的内存。这样做的一个显著优点是，使得内存分配效率得到提升。

一、使用内存池技术的主要原因

1.提高效率
　　c语言中使用malloc/free来分配内存，c++中使用new/delete来分配内存，他们的内存申请与释放都是与操作系统进行交互的。具体的内容在严蔚敏数据结构的第八章有相关讲述，主要就是系统要维护一个内存链表，当有一个内存申请过来时，根据相应的分配算法在链表中找个一个合适的内存分配给它。这些算法有的是分配最先找到的不小于申请内存的内存块，有的是分配最大的内存块，有的是分配最接近申请内存大小的内存块。分配的内存块可能会大于所申请的内存大小，这样还有进行切割，将剩余的内存插入到空闲链表中。当释放的时候，系统可能要对内存进行整理，判断free的内存块的前后是否有空闲，若有的话还要进行合并。此外，new/delete还要考虑多线程的情况。总之一句话，调用库中的内存分配函数，十分的耗时。

2.内存碎片
　　内存碎片是内存不再是一整块的了，而是碎了。因为连续的这种new/delete操作，一大块内存肯能就被分割成小的内存分配出去了，这些小的内存都是不连续的。当你再去分配大的连续内存的时候，尽管剩余内存的总和可能大于所要分配的内存大小，但系统就找不到连续的内存了，所以导致分配错误。malloc的时候会导致返回NULL，而new的时候再vc6.0中返回NULL，vs2003以上则是抛出异常。