linux高性能服务器--定长内存池设计_linux c 内存池实现高性能-优快云博客

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本文介绍了内存池的概念，特别是tcmalloc的功能，以及如何通过代码实现一个简单的内存池，用于管理固定大小的内存块，避免内存碎片和效率问题。代码展示了内存分配、释放和内存池操作的过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

内存池

内存池是指程序预先从操作系统申请一块足够大内存，此后当程序中需要再次申请内存的时候，直接从内存池中获取；当程序释放内存的时候，是返回给内存池保管。

开源内存池： tcmalloc

功能：

避免频繁分配和释放内存
避免生成大量的内存碎片，避免出现莫名的问题( 如 malloc 之后没有 memset)

code

代码实现申请固定大小的内存空间, 实现堆的管理，4K一个页，每块32个字节，一个页共128块

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


#define MEM_PAGE_SIZE 0x1000   // 4k大小
// 内存池定义
typedef struct mempool_s {
    int block_size; // 每块的大小
    int free_count; // 剩余多少块可以用
    char * free_ptr; // 可以分配的开始位置
    char * mem; // 分配内存的位置
}mempool_t;

int memp_init(mempool_t *m, int block_size) {
    m->block_size = block_size;
    m->free_count = MEM_PAGE_SIZE / block_size;
    m->free_ptr = (char *)malloc(MEM_PAGE_SIZE);
    if( !m->free_ptr) return -1;
    m->mem = m->free_ptr;
    int i =0;
    char *ptr = m->free_ptr;
    for( i = 0; i< m->free_count; i++) {
        *(char **)ptr = ptr + block_size; // block中前8个字节为指针，指向下一个block的地址
        ptr += block_size;
    }
    *(char **)ptr = NULL;
    return 0;
}
char * mem_alloc(mempool_t * m) {
    if(!m || m->free_count == 0) return NULL;
    char * ptr = m->free_ptr;
    m->free_ptr = *(char **)ptr;
    m->free_count--;
    return ptr;
}

void * mem_free(mempool_t * m, void * ptr) {
    *(char **)ptr = m->free_ptr;
    m->free_ptr = (char *)ptr;
    m->free_count ++;
}

int main() {
    mempool_t m;
    memp_init(&m,32);  //分配32个字节大小的内存
    void * p1 = mem_alloc(&m);
    printf("mem_alloc p1 : %p\n",p1);

    void * p2 = mem_alloc(&m);
    printf("mem_alloc p2 : %p\n",p2);


    mem_free(&m,p1);
    mem_free(&m,p2);
	
	void * p3 = mem_alloc(&m);
    printf("mem_alloc p3 : %p\n",p3);

    void * p4 = mem_alloc(&m);
    printf("mem_alloc p4 : %p\n",p4);
    
}