C++内存分配详解四：std::alloc行为剖析

侯捷C++内存分配课程总结四：std::alloc行为剖析

剖析标准的容器分配器的动作
文章内容参照于侯捷 C++内存分配系列教程

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一、std::alloc的动作概述

在前边的文章中我们已经了解，一般常见的内存池是为一个类维护一个内存池，说是一个类，其实它的限制并没有那么的严谨，应该说是为了一种大小的子空间维护一个内存池，也就是说，只要每次分配的内存空间的大小相同(如容器)，那么就可以使用同一个内存池为其分配内存。

std::alloc就是使用了这种思想，他并不是分散的维护一个一个的小的内存池，而是维护一个内存池的链表(长度为16)，间隔8byte的维护16种不同大小的内存池。如下图所示:
图片来自侯捷C++内存分配课程讲义

#0所对应的节点连接的链表负责分配大小为8byte的子空间
#3所对应的节点连接的链表负责分配大小为32byte的子空间
以此以8byte的间隔向后类推
#15所对应的节点连接的链表负责分配大小为128byte的子空间

当需要一次性分配的内存超过了128byte，std::alloc()本身就不会为其服务，而会将这个需求转给其他函数去处理，这里我们会在后边剖析源码的时候去介绍

可是用户申请分配的空间可能并不会正好是8的倍数(通常都不是)，这时，就会把他提升至最近的长度，并为其分配对应大小的内存块。

同时，在每一次需要调用malloc去分配内存时，std::alloc通常会分配比指定的大小更大的内存(至少为要求的40倍)，其中一半的作为当前的内存块进行分割并交付，剩下的将会被储存至pool。

而当我们归还内存时，也是将他连接到对应大小的内存队列头部，如果超过了128byte，也会被转交给其他函数。

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二、std::alloc的具体行为分析

1.malloc分配的内存块

在正式开始介绍std::alloc的行为时，我们需要首先知道malloc分配的内存块的具体格式，如下表：
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