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日期：2011-03-22 13:56:00  来源：本站整理

<b>为C++尺度库容器写自己的内存分配程序</b>[VC/C++编程]

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　　本文“<b>为C++尺度库容器写自己的内存分配程序</b>[VC/C++编程]”是由七道奇为您精心收集，来源于网络转载，文章版权归文章作者所有，本站不对其观点以及内容做任何评价，请读者自行判断，以下是其具体内容：

按照sgi 的STL源码的二级分配算法改写的内存池分配程序,只要略微改正便可以实现同享内存方法管理,利用C++尺度库容器中的map,set,multimap,multiset测试通过,vector测试通不过,缘由是在内存回收的时刻考虑的对比简单,vector每次分配内存个数不固定,回收也不固定,这样的话,程序还需求持续完善.

内存池管理程序源码以下:

以下是引用片段:
#ifndefMY_ALLOCATOR_H_
#defineMY_ALLOCATOR_H_
#include"stdafx.h"
#include<limits>
#include<iostream>
namespacehappyever　
{
　 enum{NODENUMS=2};
　 union_Obj　
　 {
　　 union_Obj*M_free_list_link;
　　 charM_client_data[1];　　
　 };
　 typedefunion_ObjObj;
　 struct_Cookie
　 {
　　 intiShmKey;　　　　/*同享内存键值*/
　　 intiShmID;　　　　/*iShmKey对应的shmid*/
　　 intiSemKey;　　　　/*锁信号键值*/
　　 intiSemID;　　　　/*锁信号标识*/
　　 intiTotalsize;　　/*容器总容量*/
　　 void*pStartall;　/*同享内存自身地址*/
　　 char*pStartfree;　/*安闲空间的开始地址*/
　　 char*pEndfree;　　/*安闲空间的完毕地址*/
　　 intiUseNum[NODENUMS];
　　 /*用来存放free_list中节点的size*/
　　 shortsFreelistIndex[NODENUMS];
　　 /*存放分配内存节点的链表*/
　　 Obj*uFreelist[NODENUMS];
　 };
　 typedefstruct_CookieCookie;
　 //Obj;
　 //Cookie;
　 staticCookie*pHead=NULL;
　 template<classT>
　 classMyAlloc　
　 {
　 private:
　　 staticconstintALIGN=sizeof(Obj);
　　 intround_up(intbytes);
　　 intfreelist_index(intbytes);
　　 intfreelist_getindex(intbytes);
　　 char*chunk_alloc(intsize,int*nobjs);
　　 void*refill(intnum,intn);
　 public:
　　 //typedefinitions
　　 typedefT　　　　value_type;
　　 typedefT*　　　pointer;
　　 typedefconstT*const_pointer;
　　 typedefT&　　　reference;
　　 typedefconstT&const_reference;
　　 typedefstd::size_t　　size_type;
　　 typedefstd::ptrdiff_tdifference_type;
　　 template<classU>
　　 structrebind　
　　 {
　　　 typedefMyAlloc<U>other;
　　 };
　　 pointeraddress(referencevalue)const　
　　 {
　　　 return&value;
　　 }
　　 const_pointeraddress(const_referencevalue)const　
　　 {
　　　 return&value;
　　 }
　　 MyAlloc()throw()　
　　 {
　　　 std::cout<<"MyAlloc"<<std::endl;
　　 }
　　 MyAlloc(constMyAlloc&x)throw()　
　　 {
　　　 std::cout<<"constMyAlloc"<<std::endl;
　　 }
　　 template<classU>
　　 MyAlloc(constMyAlloc<U>&x)throw()
　　 {
　　　 std::cout<<"constMyAlloc<U>"<<std::endl;
　　 }
　　 ~MyAlloc()throw()　
　　 {
　　　 std::cout<<"~MyAlloc"<<std::endl;
　　 }
　　 size_typemax_size()constthrow()　
　　 {
　　　 returnstd::numeric_limits<std::size_t>::max()/sizeof(T);
　　 }
　　 //voidPrintFreelistAndCookie();
　　 pointerallocate(size_typenum,constvoid*=0)　
　　 {
　　　 pointerret=0;
　　　 Obj**my_free_list;
　　　 Obj*result;
　　　 intindex;
　　　 //printmessageandallocatememorywithglobalnew
　　　 std::cerr<<"allocate"<<num<<"element(s)"
　　　　 <<"ofsize"<<sizeof(T)<<std::endl;
　　　 index=freelist_index(sizeof(T));
　　　 if(index>=NODENUMS)
　　　 {
　　　　 returnNULL;
　　　 }
　　　 my_free_list=pHead->uFreelist+index;
　　　 //Lock(semid,LOCK_NUM);
　　　 result=*my_free_list;
　　　 if(result==0)
　　　 {
　　　　 ret=(pointer)refill((int)num,round_up(sizeof(T)));
　　　 }
　　　 else
　　　 {
　　　　 *my_free_list=result->M_free_list_link;
　　　　 ret=(pointer)result;
　　　 }
　　　 //UnLock(semid,LOCK_NUM);
　　　 pHead->iUseNum[index]=pHead->iUseNum[index]+(int)num;
　　　 if(0==ret)
　　　 {
　　　　 std::cerr<<"allocmemoryfail!"<<std::endl;
　　　　 exit(1);
　　　 }
　　　 std::cerr<<"allocatedat:"<<(void*)ret<<std::endl;
　　　 PrintFreelistAndCookie();
　　　 returnret;
　　 }
　　 voidconstruct(pointerp,constT&value)　
　　 {
　　　 //initializememorywithplacementnew
　　　 new((void*)p)T(value);
　　 }
　　 voiddestroy(pointerp)　
　　 {
　　　 //destroyobjectsbycallingtheirdestructor
　　　 p->~T();
　　 }
　　 voiddeallocate(pointerp,size_typenum)　
　　 {
　　　 Obj**my_free_list;
　　　 Obj*q;
　　　 intindex;
　　　 index=freelist_getindex(sizeof(T));
　　　 if(index>=NODENUMS)
　　　 {
　　　　 std::cerr<<"deallocatememoryfail!"<<std::endl;
　　　　 exit(1);
　　　 }
　　　 my_free_list=pHead->uFreelist+index;
　　　 q=(Obj*)p;
　　　 //Lock(semid,LOCK_NUM);
　　　 /*这个地方大概会有问题*/
　　　 //for(inti=0;i<(int)num;i++)
　　　 {
　　　　 q->M_free_list_link=*my_free_list;
　　　　 *my_free_list=q;
　　　 }
　　　 //UnLock(semid,LOCK_NUM);
　　　 pHead->iUseNum[index]=pHead->iUseNum[index]-(int)num;
　　　
　　　 std::cerr<<"deallocate"<<num<<"element(s)"
　　　　 <<"ofsize"<<sizeof(T)
　　　　 <<"at:"<<(void*)p<<std::endl;
　　　 PrintFreelistAndCookie();
　　 }
　 };
　 template<classT>
　 intMyAlloc<T>::round_up(intbytes)
　 {
　　 inti;
　　 i=bytes;
　　 if(bytes<ALIGN)
　　 {
　　　 i=ALIGN;
　　 }
　　 std::cout<<"round_up:bytes="<<bytes<<",return="<<i<<std::endl;
　　 returni;
　 };
　 template<classT>
　 intMyAlloc<T>::freelist_index(intbytes)
　 {
　　 inti;
　　 for(i=0;i<NODENUMS;i++)
　　 {
　　　 if(pHead->sFreelistIndex[i]==bytes)
　　　　 break;
　　 }
　　 if(i>=NODENUMS)
　　 {
　　　 for(i=0;i<NODENUMS;i++)
　　　 {
　　　　 if(pHead->sFreelistIndex[i]==0)
　　　　 {
　　　　　 pHead->sFreelistIndex[i]=bytes;
　　　　　 std::cout<<"freelist_index:bytes="<<bytes<<",return="<<i<<std::endl;
　　　　　 returni;
　　　　 }
　　　 }
　　 }
　　 std::cout<<"freelist_index:bytes="<<bytes<<",return="<<i<<std::endl;
　　 returni;
　 };
　 template<classT>
　 intMyAlloc<T>::freelist_getindex(intbytes)
　 {
　　 inti;
　　 for(i=0;i<NODENUMS;i++)
　　 {
　　　 if(pHead->sFreelistIndex[i]==bytes)
　　　　 break;
　　 }
　　 std::cout<<"freelist_getindex:bytes="<<bytes<<",return="<<i<<std::endl;
　　 returni;
　 };
　 template<classT>
　 char*MyAlloc<T>::chunk_alloc(intsize,int*nobjs)
　 {
　　 char*result;
　　 intcounts=*nobjs;
　　 inttotal_bytes=size*counts;
　　 intbytes_left=int(pHead->pEndfree-pHead->pStartfree);
　　 std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes="<<total_bytes
　　　 <<",bytes_left="<<bytes_left<<std::endl;
　　 if(bytes_left>=total_bytes)
　　 {
　　　 result=pHead->pStartfree;
　　　 pHead->pStartfree+=total_bytes;
　　　 std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes="<<total_bytes
　　　　 <<",result="<<*result<<",start_free="<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;
　　 }
　　 elseif(bytes_left>=size)
　　 {
　　　 counts=bytes_left/size;
　　　 total_bytes=size*counts;
　　　 result=pHead->pStartfree;
　　　 pHead->pStartfree+=total_bytes;
　　　 *nobjs=counts;
　　　 std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes="<<total_bytes<<",nobjs="<<nobjs
　　　　 <<",result="<<*result<<",start_free="<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;
　　 }
　　 else
　　 {
　　　 /*还需求处理回收其他闲暇freelist里面的空间*/
　　　 result=NULL;
　　 }
　　 return(result);
　 };
　 template<classT>
　 void*MyAlloc<T>::refill(intnum,intn)
　 {
　　 intcounts=num;
　　 int*nobjs=&counts;
　　 char*chunk;
　　 Obj**my_free_list;
　　 Obj*result;
　　 Obj*current_obj;
　　 Obj*next_obj;
　　 inti;
　　 chunk=chunk_alloc(n,nobjs);
　　 if(chunk==NULL)
　　 {
　　　 return(chunk);
　　 }
　　 counts=*nobjs;
　　 if(1==counts)
　　 {
　　　 return(chunk);
　　 }
　　 my_free_list=pHead->uFreelist+freelist_index(n);
　　 result=(Obj*)chunk;
　　 *my_free_list=next_obj=(Obj*)(chunk+n*num);
　　 for(i=1;;i++)
　　 {
　　　 current_obj=next_obj;
　　　 next_obj=(Obj*)((char*)next_obj+n);
　　　 if(counts-1==i)
　　　 {
　　　　 current_obj->M_free_list_link=0;
　　　　 break;
　　　 }
　　　 else
　　　 {
　　　　 current_obj->M_free_list_link=next_obj;
　　　 }
　　 }
　　 return(result);
　 };
/*这个函数可以改写成自己的同享内存分配函数*/　
staticvoidInitShm()
　 {
　　 inti,size=1000;
　　 pHead=(Cookie*)malloc(sizeof(Cookie)+size);
　　 pHead->iTotalsize=sizeof(Cookie)+size;
　　 pHead->pStartall　=pHead;
　　 pHead->pStartfree=(char*)pHead+sizeof(Cookie);
　　 pHead->pEndfree　=(char*)pHead+pHead->iTotalsize;
　　 for(i=0;i<NODENUMS;i++)
　　 {
　　　 pHead->sFreelistIndex[i]=0;
　　　 pHead->uFreelist[i]=0;
　　　 pHead->iUseNum[i]=0;
　　 }
　 }
　 staticvoidPrintFreelistAndCookie()
　 {
　　 inti,j;
　　 Obj*my_free_list;
　　 std::cout<<"Cookieinfo:"<<std::endl;
　　 std::cout<<"sizeof(structCookie)="<<sizeof(Cookie)<<std::endl;
　　 std::cout<<"Totalsize　　="<<pHead->iTotalsize<<std::endl;
　　 std::cout<<"UsedSize　　　="<<int(pHead->pStartfree-(char*)pHead)<<std::endl;
　　 std::cout<<"FreepoolSize　="<<int(pHead->pEndfree-pHead->pStartfree)<<std::endl;
　　 std::cout<<"Startall　　　="<<&(pHead->pStartall)<<std::endl;
　　 std::cout<<"Startfree　　="<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;
　　 std::cout<<"Endfree　　　="<<&(pHead->pEndfree)<<std::endl;
　　 std::cout<<"nFreelistinfo:"<<std::endl;
　　 for(i=0;i<NODENUMS;i++)
　　 {
　　　 j=0;
　　　 std::cout<<"iUseNum["<<i<<"]="<<pHead->iUseNum[i]<<std::endl;
　　　 std::cout<<"FreelistIndex["<<i<<"]="<<pHead->sFreelistIndex[i]<<std::endl;
　　　 my_free_list=pHead->uFreelist[i];
　　　 if(my_free_list->M_client_data!=0)
　　　 {
　　　　 while(my_free_list->M_client_data!=0)
　　　　 {
　　　　　 j++;
　　　　　 my_free_list=my_free_list->M_free_list_link;
　　　　 }
　　　　 std::cout<<"free_list["<<i<<"];nodecounts="<<j<<std::endl;
　　　 }
　　 }
　 }
　 template<classT1,classT2>
　 booloperator==(constMyAlloc<T1>&,constMyAlloc<T2>&)throw()　
　 {
　　 returntrue;
　 }
　 template<classT1,classT2>
　 booloperator!=(constMyAlloc<T1>&,constMyAlloc<T2>&)throw()　
　 {
　　 returnfalse;
　 }
}
#endif/*MY_ALLOCATOR_H_*/
测试程序的源码以下:
//MyStl.cpp:定义掌握台利用程序的进口点.
//
#include"stdafx.h"
#include<map>
#include<vector>
#include<string>
#include<utility>
#include<iostream>
#include"MyAlloc.h"
usingnamespacestd;
int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[])
{
　 happyever::InitShm();
　 multimap<string,int,less<string>,happyever::MyAlloc<string>>m;
　 m.insert(make_pair(string("Harry"),32));
　 m.insert(make_pair(string("Mary"),59));
　 m.insert(make_pair(string("Roger"),18));
　 m.insert(make_pair(string("Nancy"),37));
　 m.insert(make_pair(string("Mary"),23));
　
　 typedefmultimap<string,int,less<string>,happyever::MyAlloc<string>>::iteratorIter;
　 for(Iterp=m.begin();p!=m.end();p++)
　 {
　　 cout<<p->first<<","<<p->second<<endl;
　 }
　 Iterp=m.find("Harry");
　 m.erase(p);
　 /*p=m.find("Harry");
　 cout<<"Harryis:"<<p->second<<"."<<endl;*/
　 for(Iterp=m.begin();p!=m.end();p++)
　 {
　　 cout<<p->first<<","<<p->second<<endl;
　 }
　
　 return0;
}
以上程序在vs2005,vc6上测试通过.利用MinGW编译的时刻只需求去掉vc的预编译头文件#include"stdafx.h"便可.

以上程序只要略微改正,便可以实现同享内存的管理,可以便利的利用尺度库供应的容器.加上信号量的锁机制.

以上为了学习而改写的SGI的stl二级分配算法实现的.以上代码存在一定的范围性.我别的完好实现了同享内存管理的STL尺度的alloctor程序,利用posix信号量加锁.目前利用在aix的xlC编译环境下.因为源码触及公司的商业奥秘,所以不能公开.但基本上以上源码已经表现了自己管理内存的完好思绪,供这方面需求的朋友一同学习研究用.


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