C++静态内存池

C++静态内存池

为何需要内存池

在我们为对象分配内存时，我们的编译器会自动在对象对应的内存上下各分配一个cookie，用来描述对象的大小信息，方便我们进行释放。

在我们大量进行内存分配是时候，过多的这些cookies会影响我们的性能。所以，我们希望对于一种对象，我们先分配一大块紧凑的内存(chunk)，然后将大量的同种对象存储在这大块内存chunk中。每次需要一个这种对象时，我们不需要再次new一个（这样会创建新的cookie），而是直接从之前申请的那个大块内存中拿就可以。这样，我们就避开了cookie。这个大块的内存，就是我们的“池”。

如何实现内存池

我们申请了chunk之后，需要将其分割成一个个小块来分别存储每一个对象，而每个小块的大小需要可以容纳该对象。在实现时，我们通常根据具体应用场景以及经验，手动指定小块的大小。

每一个空闲的，未分配的小块之间使用单链表进行连接。每个小块就是单链表的一个节点node。当将这个小块被使用到时，就将它移除链表。回收时，将它重新加入链表。

#ifndef _StaticAllocator
#define _StaticAllocator
#include <iostream>
#include <cstddef>  // for std::size_t
#include <new>     // for std::bad_alloc

class StaticAllocator {
public:
    static constexpr std::size_t POOL_SIZE = 1