(UE4 4.26)UE4 C++ FMemory内存管理从入门到深入

UE4 内存管理--FMemory简介

FMemory是UE4内存分配经常使用的类, 虽然使用UObject我们并没有直接使用到FMemory，但是UObject的内存分配底层机制上确实是使用了FMemory。并且在UE4编程中，非UObject的结构体，我们尽量不使用New,Delete来管理C++内存，取而代之的是使用 FMemory::Malloc 和FMemory::Free

示例代码:

struct TestMemory
{
	int32 a;
	float b;
	bool c;
	int32 d;
};

TestMemory* testPtr = nullptr;
testPtr = (TestMemory*)FMemory::Malloc(sizeof(TestMemory));
FMemory::Free(testPtr);

UE4 内存管理--FMemory深入

FMemory分配内存的内存管理器来自于static FMalloc* GMalloc;

而 GMalloc的创建来源于

平台内存管理类 FPlatformMemory 是专门管理各个平台内存管理器的类

比如 在PC端我们一般是用FWindowsPlatformMemory

这里值得注意的一个关键类是FMalloc, 这个是内存分配核心基类, 定义了void* Malloc() 和 void Free(void*)等底层接口。

FMalloc的子类FMallocTBB,FMallocBinned,FMallocBinned2,FMallocBinne3,FMallocBinnedArena等覆盖基类Malloc和Free方法提供了真正的内存分配方式。比如FMallocTBB采用的内存分配器是因特尔TBB内存管理器，而MallocBinned系列核心是基于内存池片段的分配策略。

总之UE4的各种继承FMalloc的FMallocXXX类都是提供了各种策略的内存分配器,

回到上面FPlatformMemory::BaseAllocator()其实是相应平台根据各种条件最终会创建相应的一个对应分配器，以FWindowsPlatformMemory为例子:

 

 下面具体分析下FMallocBinned2这个分配器的内存分配策略

FMallocBinned2内存分配器

FMallocBinned2分配器的策略概括为小内存分配和大内存分配两种情况

小内存分配

小内存：预先分配BINNED2_SMALL_POOL_COUNT(45) 个内存池， 每个内存池的块大小在SmallBlockSizes数组找得到:

可以简略的认为大概是45个内存池, 从16字节到32768 - 16字节，当你要求分配一块内存的时候，如果是小内存（大小小于32768 - 16), 就找到相应大小的内存池进行内存块的分配，比如你申请34字节大小的内存，则从SmallBlockSizes找到的就是48字节的内存池，PoolIndex为2.

                                                                                                                                                        顺便提一点，UE4在查找相应的内存池索引上做了相应的优化, 就是建立一个内存池索引查询表（2048大小的数组）, 能根据申请内存的大小快速找到相应的内存池索引。 

 大内存分配

下面看出申请不同大小的内存存在两种不同的策略

 

大内存: 使用系统内存页分配器

 

两个关键宏

BINNED2_MAX_CACHED_OS_FREES 64
BINNED2_MAX_CACHED_OS_FREES_BYTE_LIMIT 64*1024*1024

TCachedOSPageAllocator本质上就是个带着缓存机制的内存分配器，最底层分配逻辑对应不同平台存在不同的实现，比如Windows系统：

VirtualAlloc就是Windows平台分配内存的底层API

这里着重说下 缓存机制, 所谓缓存机制就是缓存多个BINNED2_MAX_CACHED_OS_FREES(64)个内存块，每次申请新内存的时候就从缓存的空闲内存块中寻找有没有匹配大小的块，如果有就使用，没有就申请新的。

 至于缓存块是哪里来的?可以看释放内存的FreeImpl函数,当缓存总数目没达到BINNED2_MAX_CACHED_OS_FREES个时，会进行缓存，当然如果释放的总缓存内存块数和总缓存大小超过了规定的，则会进行适当的释放.

 资料参考

 【1】FMallocBinned内存分配器