[C++知识库]BOOST库学习之内存池

前言

本次笔记记录如下知识点

1. pool库(内存池)
2. object_pool库(内存池)
3. singleton_pool库(内存池)

一、pool库(内存池)

1、pool库的原理

• pool申请一大段内存（block），然后划分成多个chunk，chunks之间使用list串起来。如果当前block中的chunks使用完毕了，会新申请block，重复前面一样的过程。申请的多个blocks之间也是使用list串起来的。

2、pool库的作用

• pool库主要用于快速分配小块内存，使用时需要指定每次要分配的内存块的大小。

3、pool库的代码实现

//UserAllocator 是一个用户定义的内存分配器，它实现了特定的内存分配算法，默认new[]和delete[]
template <typename UserAllocator = default_user_allocator_new_delete>
class pool
{
public:
	//requested_size指示每次分配的内存块
	exception pool(size_type requested_size);
	~pool();
	//分配内存块大小
	size_type get_requested_size() const;
	//分配内存
	void*     malloc();
	void*     ordered_malloc();    //分配内存的同时合并空闲块链表
	void*     ordered_malloc(size_type n); 
	bool      is_from(void* chunk) const; //测试分配后的内存块是否是从这个内存池分配出去的
	
	//归还内存
	void      free(void* chunk);
	void      ordered_free(void* chunk);
	void      free(void* chunks, size_type n);
	void      ordered_free(void* chunks, size_type n);
	
	//释放内存
	bool      release_memory();  //让内存池释放所有未被分配的内存,已分配的受影响
	bool      purge_memory();    //强制释放pool持有的所有内存

};

4、pool库的函数使用

#include <iostream>
#include <boost/pool/pool.hpp>
#include <stdlib.h>    
#include <crtdbg.h>
using namespace std;
using namespace boost;

int main()
{
	//构造函数确定每次分配的内存块大小
	pool<> p1(sizeof(int));

	int* vec1[100];
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		//分配一块内存
		vec1[i] = static_cast<int*>(p1.malloc());
	}

	int* chunk = static_cast<int*>(p1.malloc());
	//判断该内存是否在内存池中
	if (p1.is_from(chunk))
	{
		cout << "申请的内存时内存池中的";
	}
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		//归还内存
		p1.free(vec1[i]);
		vec1[i] = NULL;
	}
	//释放未被申请的内存，这里不使用release_memory()接口，因为该接口不释放正在使用的内存
	p1.purge_memory();
	//判断是否有内存泄漏
	_CrtDumpMemoryLeaks();
	return 0;
}

二、object_pool库(内存池)

1、object_pool库的原理

• object_pool继承于pool,它们在申请内存的原理是一样的，因为是保护继承，所有不能使用pool的接口，但它们的基本操作还是很相似的。

2、object_pool库的作用

• object_pool是用于类对象的内存池，也称为对象池，它的功能与pool类似，但它会在析构时对所有已经分配的内存块调用析构函数。
• 常用函数construct()和destroy()：常用函数construct从内存池中创建一块对象内存,最多支持三个参数;destroy()用来销毁对象。

3、object_pool库的代码实现