pool memory allocate in SGI STL

内存的分配和管理一直是C和C++中的重点。

下面就SGI STL中的内存分配技术做一个总结，也算是自己的复习作业。

SGI STL中申请内存时有两级配置器（allocator），第一级是基本的malloc调用系统函数，申请内存。第二级使用了动态链表和内存池技术，减少了与系统的交互，节省了时间，也节省了cookie，仅在每个链表头上有一个cookie，记录链表大小，以便回收时使用。而C++ STL每个获得申请的块区头上都有一个cookie。但是这种技术也存在内存池中占用内存太多，以致影响其他程序运行的弊端（不是内存泄漏，内存池中的内存还可以继续使用，只是没有释放，还给系统）。同时当内存池中内存全部分配完时，还是要调用第一级的malloc。

SGI STL维护16条动态链表，分别标为#0～#15，负责分配#（*+1）× 8bytes（vc和bcc每块大小为4bytes，gcc为8bytes,申请时调整为最接近8的倍数）内存块的分配工作。例如，一个客户需要32bytes内存时，内存池通过第一级malloc调用获得32×20×2 = 1280bytes，其中的32×20bytes由#3号链表维护，并分配第一个块区（32bytes）给客户，（注意：一个链表最多维护20个块区，有时在申请时，由于内存池剩余空闲内存不多，分配给特定编号链表的块区会小于20）。其余的640bytes放在内存池中，以待下次使用。

下次客户再申请内存时，将首先判断内存池中是否够分配

1->将内存池中的内存切成目标大小的块挂接至对应的标号链表，接上例，客户申请64bytes，此时内存池中的内存将会切为640/64 = 10块，挂接在#7号链表下。（注意：这是链表是接着#3号的，所以#7号链表头上没有cookie）

0->调用第一级malloc，再进行分配。此时有两种可能：1.内存池中确实没有内存可供分配。2.内存池中剩余内存无法单独构成客户申请的一个块区，例如：内存池中还有80bytes，客户申请96bytes。这时将剩余内存挂接至对应标号链表，例如将80bytes的块区挂接至#9。

如果客户一直申请内存，直至超过预定的system heap大小，首先将寻找一个适合大小的没有被分配的内存回填至内存池，再按规则进行分配。

如果客户再申请内存，链表中无可用区块，内存池余量又不够一个块区，malloc申请又超过system heap大小，于是失败。但是，此时可能还有尚存的内存没有被使用，而各个链表中亦可能有连续自由块区。