tiny_stl: :allocator之alloc

在STL中，对空间适配器allocator的操作分为两个部分，其中一个部分是alloc类提供的接口，分别负责内存配置(alloc: :allocate)和内存释放(alloc: :deallocate)。

设计需求：

• 向堆申请空间
• 需要考虑多线程状态(该问题比较复杂，这里不考虑)
• 需要考虑内存不足时的措施
• 需要考虑小型区块造成的内存碎片问题

向堆申请空间可以简单的使用malloc函数来完成，所以我们主要需要解决的问题就是最后两个，需要用到一定内存管理的知识。

内存碎片问题：
由于内存分配时要根据不同的标准进行对齐，所以通常会造成内存碎片的问题，为了解决这个问题，STL提供的配置器有两种配置方式，或者说是双层配置器。当需要分配的内存足够大时，内存分配造成的内存碎片影响较小，可以直接用malloc函数来分配，这是第一层适配器；当进行小型区块分配时，一旦分配次数较多，造成的内存碎片就会比较严重，我们需要通过某种内存管理手段来缓解这个问题。

解决方法：维护free_list(自由链表)来分配合适的内存块；内存块由内存池来分配
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free_lists
free_lists包括16个free_list，换句话说就是一个包含16个链表的的链表数组，每个链表管理的内存大小均为8的倍数，这是因为内存分配默认8字节对齐，free_list的结点定义如下：

union obj {
	union obj *next;
	char client_data[1];
}

显然这是一个链表结构，不过为了节省空间，用了union来进行声明，不然使用了额外的指针又由占用了内存。这个结构的第二个字段看起来比较奇怪，它本质上代表了一个地址，这个地址就是该结点本身的地址，这样的定义并不代表这个结点实质的大小，举个例子：

obj *pobj = (obj*)malloc(64);