学习笔记

一些关于STL空间配置器的理解

一点废话

最近终于看完了《STL源码剖析》的前三章,个人觉得前三章是这本书最重要的部分,考虑到时间问题(简历还没投啊,拖太晚了),其他的具体实现先放放也罢。

关于STL中的空间配置器(allocator),在STL的运用角度上看,空间配置器是最不需要知道的东西。而在STL的实现上,空间配置器是最必须也是最先需要知道的东西。

乱七八糟的东西

首先我们必须知道的是,在C++中通过new一个新的对象,它的实际步骤可以分为两个部分:配置内存(allocat),调用构造函数(construct)。而当我们通过delete一个对象的时候,它的实际步骤也可以分为两个部分:调用析构函数(destroy),释放内存(deallocat)。

关于构造和析构,并不是我这里讲的重点,只要会点基础的cpp就好了。
而关于对象构造前的空间配置和对象析构后的空间释放,SGI STL对此的设计哲学如下:

  • 向system heap 申请空间
  • 考虑多线程状态
  • 考虑内存不足的应变措施
  • 考虑过多的小型区块可能造成的内存碎片问题

核心部分

一些乱七八糟的东西讲完了(大概……
现在讲一下最核心的部分。

SGI STL对于内存的管理主要用到这几点措施

  • 将大内存和小内存分开处理
  • 对于小内存都会进行对齐处理,简单说就是向上取8的倍数
  • 采用了内存池

详细一点说,首先对于传入的内存申请量,判断大小,以128bytes 为界,向上为大内存,向下为小内存。
对于大内存,直接调用系统函数,malloc / realloc / free 等。若内存不够,则调用 oom 函数 (out of memory),oom函数的主要部分是不断调用new-handle函数,直到内存足够,或者异常退出。

而对于小内存,以一个二维链表维护,从8bytes ~ 128 bytes ,以8的倍数划分总共16个链表。

  1. 对于申请的内存,先进行对齐,然后看链表中是否有空闲内存,如果有直接返回。
  2. 如果没有,则向内存池中申请较多内存,一部分返回,其他大部分自己留着。
  3. 如果内存池中没有,则向系统堆空间申请两倍内存池申请量,一半给内存池,一半给二维链表。如果系统堆中还是没有,就调用oom函数。

用文字简述的话就已经到此为止了。

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