简明分析C/C++内存分配的解决方案

C/C++的内存分配（通过malloc或new）可能需要花费很多时。

更糟糕的是，随着时间的流逝，内存（memory）将形成碎片，所以一个应用程序的运行会越来越慢。当它运行了很长时间和/或执行了很多的内存分配（释放）操作的时候。特别是，你经常申请很小的一块内存，堆（heap）会变成碎片的。

解决方案：你自己的内存池一个（可能的）解决方法是内存池（Memory Pool）。

在启动的时候，一个“内存池”（Memory Pool）分配一块很大的内存，并将会将这个大块（block）分成较小的块（smaller chunks）。每次你从内存池申请内存空间时，它会从先前已经分配的块（chunks）中得到，而不是从操作系统。最大的优势在于：

1：非常少（几没有） 堆碎片

2： 比通常的内存申请/释放（比如通过malloc， new等）的方式快另外，你可以得到以下好处：1：检查任何一个指针是否在内存池里2：写一个“堆转储（Heap-Dump）”到你的硬盘（对事后的调试非常有用）

3： 某种“内存泄漏检测（memory-leak detection）”：当你没有释放所有以前分配的内存时，内存池（Memory Pool）会抛出一个断言（assertion）。

SMemoryChunk.h

#ifndef __SMEMORYCHUNK_H__#define __SMEMORYCHUNK_H__typedef unsigned char TByte ;struct SMemoryChunk{  TByte *Data;                 //数据   std::size_t DataSize;        //该内存块的总大小  std::size_t UsedSize;        //实际使用的大小  bool IsAllocationChunk;      SMemoryChunk *Next;          //指向链表中下一个块的指针。};#endif

IMemoryBlock.h

#ifndef __IMEMORYBLOCK_H__#define __IMEMORYBLOCK_H__class IMemoryBlock{  public :    virtual ~IMemoryBlock() {};    virtual void *GetMemory(const std::size_t &sMemorySize) = 0;    virtual void FreeMemory(void *ptrMemoryBlock, const std::size_t &sMemoryBlockSize) = 0; };#endif

CMemoryPool.h

#ifndef __CMEMORYPOOL_H__#define __CMEMORYPOOL_H__#include "IMemoryBlock.h"#include "SMemoryChunk.h"static const std::size_t DEFAULT_MEMORY_POOL_SIZE        = 1000;//初始内存池的大小static const std::size_t DEFAULT_MEMORY_CHUNK_SIZE       = 128;//Chunk的大小static const std::size_t DEFAULT_MEMORY_SIZE_TO_ALLOCATE = DEFAULT_MEMORY_CHUNK_SIZE * 2;class CMemoryPool : public IMemoryBlock{public:    CMemoryPool(const std::size_t &sInitialMemoryPoolSize = DEFAULT_MEMORY_POOL_SIZE,                 const std::size_t &sMemoryChunkSize = DEFAULT_MEMORY_CHUNK_SIZE,                const std::size_t &sMinimalMemorySizeToAllocate = DEFAULT_MEMORY_SIZE_TO_ALLOCATE,                bool bSetMemoryData = false                );    virtual ~CMemoryPool();    //从内存池中申请内存    virtual void* GetMemory(const std::size_t &sMemorySize);    virtual void  FreeMemory(void *ptrMemoryBlock, const std::size_t &sMemoryBlockSize);    private:    //申请内存OS    bool AllocateMemory(const std::size_t &sMemorySize);    void FreeAllAllocatedMemory();        //计算可以分多少块    unsigned int CalculateNeededChunks(const std::size_t &sMemorySize);    //计算内存池最合适的大小    std::size_t CMemoryPool::CalculateBestMemoryBlockSize(const std::size_t &sRequestedMemoryBlockSize);        //建立链表.每个结点Data指针指向内存池中的内存地址    bool LinkChunksToData(SMemoryChunk* ptrNewChunks, unsigned int uiChunkCount, TByte* ptrNewMemBlock);        //重新计算块(Chunk)的大小1024--896--768--640--512------------    bool RecalcChunkMemorySize(SMemoryChunk* ptrChunk, unsigned int uiChunkCount);        SMemoryChunk* SetChunkDefaults(SMemoryChunk *ptrChunk);    //搜索链表找到一个能够持有被申请大小的内存块(Chunk).如果它返回NULL，那么在内存池中没有可用的内存    SMemoryChunk* FindChunkSuitableToHoldMemory(const std::size_t &sMemorySize);    std::size_t MaxValue(const std::size_t &sValueA, const std::size_t &sValueB) const;        void SetMemoryChunkValues(SMemoryChunk *ptrChunk, const std::size_t &sMemBlockSize);    SMemoryChunk* SkipChunks(SMemoryChunk *ptrStartChunk, unsigned int uiChunksToSkip);private:    SMemoryChunk *m_ptrFirstChunk;    SMemoryChunk *m_ptrLastChunk;       SMemoryChunk *m_ptrCursorChunk;    std::size_t m_sTotalMemoryPoolSize;  //内存池的总大小    std::size_t m_sUsedMemoryPoolSize;   //以使用内存的大小    std::size_t m_sFreeMemoryPoolSize;   //可用内存的大小    std::size_t m_sMemoryChunkSize;      //块(Chunk)的大小    unsigned int m_uiMemoryChunkCount;   //块(Chunk)的数量    unsigned int m_uiObjectCount;    bool m_bSetMemoryData ;     std::size_t m_sMinimalMemorySizeToAllocate;};#endif