＜开源＞ 高并发内存池(C++)

高并发内存池(C++)

介绍

实现了一个多线程环境下的高并发内存分配器，多个线程可以并发无锁地申请内存，并且会进行内存合并，其效率是malloc高20%左右解决了多核多线程下锁竞争问题，内存申请的效率问题，内存碎片问题。

内存池技术优点

• 提高内存分配效率
  减少系统调用次数：在没有内存池的情况下，每次内存分配都需要调用系统函数（如 malloc 或 new），这些函数通常涉及复杂的内存管理操作和系统调用开销。使用内存池后，内存分配操作主要在内存池内部进行，减少了对系统函数的调用次数，从而提高了内存分配的效率.
  减少锁竞争：在多线程环境下，频繁的内存分配和释放会导致对全局内存管理数据结构（如堆）的锁竞争。内存池可以为每个线程或任务单独分配一个内存池，从而减少了锁竞争，提高了并发性能.
• 减少内存碎片化
  分配相同大小的内存块：内存池通常分配固定大小的内存块，这样可以避免由于频繁分配不同大小的内存块而导致的内存碎片化问题。内存碎片化会降低内存的利用率，增加内存分配的难度.
  集中管理内存：内存池对内存进行集中管理，可以更好地控制内存的分配和释放，避免内存碎片的产生。例如，当内存池中的某个内存块不再使用时，可以将其整个释放，而不是释放其中的一部分，从而减少内存碎片.
• 提高内存访问效率
  内存局部性优化：内存池可以将分配的内存块组织在一起，提高内存访问的局部性。由于内存块是连续的，访问这些内存块时，缓存命中率会更高，从而提高内存访问效率.
  减少内存访问延迟：在一些实时系统或性能要求较高的应用中，内存池可以预先分配好内存，当需要使用内存时，可以直接从内存池中获取，减少了内存分配的延迟.
• 简化内存管理
  统一管理内存：内存池提供了一个统一的内存管理接口，简化了内存的分配和释放操作。开发者不需要关心底层的内存管理细节，只需通过内存池提供的接口进行内存操作，降低了内存管理的复杂性.
  便于调试和优化：由于内存池对内存进行了集中管理，调试和优化内存使用情况变得更加方便。可以通过分析内存池的状态信息，快速定位内存泄漏、内存碎片化等问题，并进行相应的优化.
• 提高程序的稳定性
  减少内存分配失败的风险：在内存池中预先分配了一定数量的内存块，当程序运行时需要内存时，可以直接从内存池中获取，减少了由于内存不足而导致的内存分配失败的风险.
  提高内存分配的可预测性：内存池可以为程序提供一个稳定的内存分配环境，使得内存分配的性能更加可预测，有助于提高程序的稳定性和可靠性.

Gitee

https://gitee.com/qinghuai-321/high-concurrency-memory-pool