17、深入理解FastMM4内存管理器：原理、优化与实践

深入理解FastMM4内存管理器：原理、优化与实践

1. FastMM4内存管理器概述

FastMM4并非单一的内存管理器，而是集三种不同的子系统于一体，分别为小内存块分配器、中等内存块分配器和大内存块分配器。各分配器的职责和管理策略如下：
| 分配器类型 | 处理内存块大小 | 管理策略 |
| — | — | — |
| 小内存块分配器 | 小于2.5KB | 共有56个小内存分配器，每个仅服务于一种大小的内存块，从8字节开始，以特定间隔递增，直至2608字节。它们从中等内存块分配器获取内存。 |
| 中等内存块分配器 | 2.5KB - 160KB | 从大内存块分配器获取内存，将大内存块切割成小内存块，并使用链表管理未使用的内存部分。 |
| 大内存块分配器 | 大于160KB | 直接通过调用Windows的 VirtualAlloc 函数获取内存，以4KB为单位分配，可能会浪费部分内存，但对程序影响不大。 |

小内存块分配器是FastMM4的核心亮点。每个内存分配请求可能会浪费一些内存，但分配器的大小经过精心选择，通常浪费的内存量低于10%。每个分配器本质上是一个由等大小元素（内存块）组成的数组，未使用的元素通过链表连接，便于快速查找空闲元素。

2. FastMM4的内存重分配优化

FastMM4在处理字符串或数组小幅度调整大小时，采用了一种巧妙的策略。当首次调整内存大小时，若为小内存块分配器，新内存块的最小大小将至少为原内存块大小的两倍加上32字节。例如，一个24字节的字符串添加一个字符后，请求将从24字节扩大到26字节，但FastMM4会将其向上取整为80字节（