一个内存池C++类的实现

最新推荐文章于 2025-04-06 17:27:45 发布
原创 最新推荐文章于 2025-04-06 17:27:45 发布 · 2.6k 阅读 · 8 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#c++ #null #header #struct #qq #delete

一个内存池C++类的实现

在程序设计领域，程序员经常需要及时动态地产生出一些小型对象，例如读取解析文件时临时需要的缓冲区，动态创建视图时需要的视图对象，游戏程序中怪物，特效，场景物乃至于低级的链表节点等等。如果程序员只是天真地使用new和delete，在经过程序执行中不断反复的分配释放内存后，很快就会使原本完整连续的可用内存块变得支离破碎，这就是内存碎片即Memory Fragmentation问题。更糟的是内存碎片问题往往很难检测出来。

为了尽可能降低内存碎片的状况，并且得到高效的内存管理程序，除了从增加计算机配置，如增加内存条，和从程序的逻辑上着手，如减少读取解析文件时临时需要的缓冲区，减少动态创建视图的次数，减少游戏程序中怪物，特效，场景物出现频度之外，同时还需要从程序的低级层面，即从内存分配的功能面着手改善。

在用户每次new操作从系统索取内存空间时，C++的函数库除了配置所要求的内存块大小以外，还会另外生成一小块额外的内存块以记载相关的资料。对于经常进行产生与销毁的小型对象来说，这样的行为就显得十分浪费而不具效率。如果能够一次性的分配出一大块内存，然后再根据用户的需求传回部分内存块，这样就能改善new操作所产生的额外负担。

在这里，我参考早年微软MSJ期刊的一些资料写出了一个内存池C++类:CMemPool，这个内存池建立在树状的双向链表之上的，其相关结构体定义如下：

好了，我就不再啰嗦了，下面列出CMemPool类的源码，有不对之处，请不吝赐教！~~~

CMemPool类的头文件MemPool.h代码如下：

CMemPool类的实现文件MemPool.cpp代码如下：

CMemPool类使用演示程序代码如下：

 

在其中的_tprintf(psz);和mp.Destroy();这两行打上断点，调试运行，观察windows任务管理器关于该进程的内存使用量呈明显的规律性增长。最后当执行完mp.Destroy();后该进程的内存使用量又恢复到未使用内存池时的状态。by Loomman, QQ:28077188, MSN: Loomman@hotmail.com QQ裙：30515563 ☆程序天堂☆ 请尊重作者原创，转载注明来自裂帛一剑博客，谢谢合作。

 

 

c++内存池实现
neustar1的专栏
04-19 1万+
利用C/C++开发大型应用程序中，内存的管理与分配是一个需要认真考虑的部分。 本文描述了内存池设计原理并给出内存池的实现代码，代码支持Windows和Linux，多线程安全。 内存池设计过程中需要考虑好内存的分配与释放问题，其实也就是空间和时间的矛盾。 有的内存池设计得很巧妙，内存分配与需求相当，但是会浪费过多的时间去查找分配与释放，这就得不偿失； 实际使用中，我们更多的是关心内存分配的速
C++实现简易内存池（详细版）
csdddd55的博客
06-26 1457
内存池是一种预先分配和管理内存的技术，通过预先分配大块内存（内存池）并自主管理分配/释放，可以提高内存分配效率、减少内存碎片。本文介绍了可变长内存池的设计与实现：1. 小内存分配（小于设定阈值）通过small_block链表管理，动态扩容时会创建新内存块；2. 大内存分配直接开辟新内存块，由big_block链表管理。实现采用单例模式，包含创建/销毁内存池、大小内存分配等核心接口。测试案例验证了内存池的基本功能，包括小内存多次分配、扩容处理和大内存管理。该设计参考了Nginx内存池的实现思路，用C++进行了
一个C++内存池实现
12-13
一个内存池实现,包括一个全局的一级内存池和每个线程单独一个的二级内存池.每个分配的块会有一个指针大小的内存浪费,希望可以有人帮忙改进,
MemoryPool:使用 C++11 的简单内存池实现
06-13
内存池 使用 C++11 的简单内存池实现。 与 Visual Studio 2015、g++4.8 和 clang++3.4 兼容。 一个使用和文档的例子即将到来。
C++简单内存池模板类实现
12-10
自己实现的c++内存池，模板类实现，具备基础内存块，递增梯度，最大内存块等配置参数，初始化时分配好一批内存块供作用，当内存块不够使用时，已经分配内存块小于最大内存块个数，则再分配递增梯度个内存块，如果已经分配的内存块数大于最大内存块数，则分配失败。线程安全，windows,linux上测试通过。
C++实现定长内存池
qq_64446981的博客
05-26 923
在说内存池之前，我们得先了解一下“池化技术”。所谓“池化技术”，就是程序先向系统申请过量的资源，然后自己进行管理，以备不时之需。之所以要申请过量的资源，是因为申请和释放资源都有较大的开销，不如提前申请一些资源放入“池”中，当需要资源时直接从“池”中获取，不需要时就将该资源重新放回“池”中即可。这样使用时就会变得非常快捷，可以大大提高程序的运行效率。在计算机中，有很多使用“池”这种技术的地方，除了内存池之外，还有连接池、线程池、对象池等。
C++实现高性能内存池.docx
04-29
C++中实现高性能内存池的关键在于设计一个自定义的内存分配器，这个分配器需要提供与标准库中的`std::allocator`类似的接口，但内部实现利用内存池的机制。 在C++中，`std::allocator`是一个通用的内存分配器，它...
C++11内存池设计与实现深度解析
qq_56402998的博客
04-06 1079
这里是因为直接调用默认拷贝构造会出现问题，因此重写拷贝构造的接口，实际上用的是委托的默认构造函数，这样即使不小心调用了拷贝构造，最后实际上执行的仍是默认构造，从而避免出现因浅拷贝而出现的问题。这里借助通俗的模型帮助大家理解内存池是怎么运作的。假设我们有一个快递站（内存池），里面有很多货架（Block），每个货架有很多格子（Slot）用于存放快递（要存储的对象），这里假设所有快递占用的空间一样。注意：一个内存池有很多个内存块（block），一个内存块有多个内存槽（slot），内存槽一般就可以用来存储对象。
C++ 实现一个简单内存池
hanzhen7541的博客
08-09 923
在使用内存池进行内存管理之前，通常使用new/malloc或者delete/free来申请或者释放内存。在这个过程中，系统要首先查找内部维护的内存空闲块表，并且需要根据比如LRU等内存分配算法找到合适大小的空闲内存块。如果该空闲内存块过大，还需要切割成已分配的部分和较小的空闲块。然后系统更新内存空闲块表，完成一次内存分配。类似地，在释放内存时，系统把释放的内存块重新加入到空闲内存块表中。如果有可能的话，可以把相邻的空闲块合并成较大的空闲块。默认的内存管理函数还考虑到多线程的应用，需要在每次分配和释放内存时加
几种内存池的实现(c/c++ 源码)
07-25
几种 内存池 的实现 (c/c++ 源码)
c++ 内存池的实现
qq_54662616的博客
03-27 1479
平常我们在使用malloc申请内存时，频繁的申请小块内存会造成内存的浪费，所以可以使用内存池来减少内存的浪费。 memory_pool.h #ifndef MEMORY_POOL #define MEMORY_POOL #include <iostream> #define size 20 #define numsize 10 class freenode { public: char data[size]; struct obj { stru
C++内存池实现
mazamu的博客
09-15 182
class Airplane{ private: struct AirpRef { unsigned long miles; char type; }; private: union { AirpRef rep; Airplane *next; }; public: static void *operator new(size_t sizes) { if(sizes != sizeof(A
C++内存池的简单实现
Jikkee的博客
07-13 524
内存池是一种动态内存分配与管理技术。本文主要介绍了C++内存池的简单实现，文中通过示例代码介绍的非常详细，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧 目录 一、内存池基础知识 1、什么是内存池 1.1 池化技术 1.2 内存池 2、内存池的作用 2.1 效率问题 2.2 内存碎片 3、内存池技术的演进 二、简易内存池原理 1、整体设计 1.1 内存池结构 1.2 申请内存 1.3 释放内存 2、详细剖析 2.1 bl
C++实现简单内存池
qq_38933606的博客
12-01 1029
内存池是什么？ 内存池(Memory Pool)是一种内存分配方式，又被称为固定大小区块规划（fixed-size-blocks allocation）。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。 内存池如何实现？ 若申请的内存块相对较小 ......
【C++内存池如何实现】
2d3d图像算法 halcon\opencv\c++\pcl\vtk\coluldcompare工具 程序员 学习者
10-10 1563
池化技术是计算机中的一种设计模式，主要是指：将程序中经常要使用的计算机资源预先申请出来，由程序自己管理，程序在使用时直接从“池”中获取，不仅保证了程序占有的资源数量同时减少资源的申请和释放时间。常见的池化技术有内存池、线程池、连接池等。
C++ 内存池（翻译）
10-05 254
原帖与示例代码地址：http://www.codeproject.com/KB/cpp/MemoryPool.aspx 译者点评：一个简单的内存池实现，附有源码，简单易懂，适合入门。 概述 在c/c++中，内存分配（如malloc或new）会使用很多时间。 一个程序会随着长时间的运行和内存的申请释放而变得越来越慢，内存也会随着时间逐渐碎片化。特别是高频率的进行小内存申...
一个非常简单的C++内存池方案
dustpg的专栏
08-22 4063
适合一般游戏的不足百行简易C++内存池
使用C++实现的高性能内存池
qq_52962878的博客
06-29 1935
并且使用一个管理自定义块的对象来保存它的地址，以便于在释放空间的时候我们能够找到他。
内存池 C++ 实现一个内存池
最新发布
08-20
实现一个自定义的 C++ 内存池通常包括以下几个核心步骤和方法： ### 内存池的基本设计目标 内存池的主要目的是减少频繁调用 `new` 和 `delete` 等系统内存分配函数带来的性能开销，同时避免内存碎片化问题。它通常适用于需要频繁分配和释放小块内存的场景，例如在高性能服务器或实时系统中[^2]。 ### 内存池的实现步骤 #### 1. 定义内存块结构 内存池通常由一个或多个固定大小的内存块组成。每个内存块可以是一个结构体或类，用于管理内存的分配与释放。例如： ```cpp struct MemoryBlock { MemoryBlock* next; }; ``` 该结构允许将内存块链接成一个链表，用于快速分配和回收内存。 #### 2. 初始化内存池 在内存池初始化阶段，预先分配一定数量的内存块，并将它们链接到一个空闲链表中。例如： ```cpp class MemoryPool { private: MemoryBlock* head; size_t blockSize; size_t poolSize; public: MemoryPool(size_t blockSize, size_t poolSize) : blockSize(blockSize), poolSize(poolSize), head(nullptr) { // 预分配内存块并链接到链表 for (size_t i = 0; i < poolSize; ++i) { MemoryBlock* block = reinterpret_cast<MemoryBlock*>(new char[blockSize]); block->next = head; head = block; } } }; ``` #### 3. 实现内存分配方法 内存池的 `allocate` 方法用于从空闲链表中取出一个内存块。如果链表为空，则可以扩展内存池或返回 `nullptr`。 ```cpp void* allocate() { if (head == nullptr) { // 可选：扩展内存池 return nullptr; } MemoryBlock* block = head; head = head->next; return block; } ``` #### 4. 实现内存释放方法 内存池的 `deallocate` 方法用于将使用完的内存块重新放回空闲链表中，以便下次分配。 ```cpp void deallocate(void* ptr) { MemoryBlock* block = static_cast<MemoryBlock*>(ptr); block->next = head; head = block; } ``` #### 5. 清理资源 在程序结束时，需要释放内存池中所有预分配的内存块，防止内存泄漏。 ```cpp ~MemoryPool() { while (head != nullptr) { MemoryBlock* block = head; head = head->next; delete[] reinterpret_cast<char*>(block); } } ``` ### 内存池的优势 - **性能提升**：通过减少系统调用次数，显著提高内存分配和释放的效率。测试表明，在一亿次循环中，使用内存池仅需 3 秒，而使用系统调用则需要 100 秒[^2]。 - **减少内存碎片**：内存池通过统一管理固定大小的内存块，减少了内存碎片的产生。 ### 注意事项 - **内存池大小**：需要根据实际应用场景合理设置内存池的大小，避免内存浪费或不足。 - **线程安全**：在多线程环境中，需要对内存池的操作进行同步，以防止数据竞争。 ### 示例代码 以下是一个完整的内存池实现示例： ```cpp #include <iostream> struct MemoryBlock { MemoryBlock* next; }; class MemoryPool { private: MemoryBlock* head; size_t blockSize; size_t poolSize; public: MemoryPool(size_t blockSize, size_t poolSize) : blockSize(blockSize), poolSize(poolSize), head(nullptr) { for (size_t i = 0; i < poolSize; ++i) { MemoryBlock* block = reinterpret_cast<MemoryBlock*>(new char[blockSize]); block->next = head; head = block; } } void* allocate() { if (head == nullptr) { return nullptr; } MemoryBlock* block = head; head = head->next; return block; } void deallocate(void* ptr) { MemoryBlock* block = static_cast<MemoryBlock*>(ptr); block->next = head; head = block; } ~MemoryPool() { while (head != nullptr) { MemoryBlock* block = head; head = head->next; delete[] reinterpret_cast<char*>(block); } } }; int main() { MemoryPool pool(sizeof(int), 10); int* a = static_cast<int*>(pool.allocate()); *a = 42; std::cout << *a << std::endl; pool.deallocate(a); return 0; } ``` ###
评论 8
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
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
实付元
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