C++基本组件之内存池详解

#include <iostream>
#include <malloc.h>
#include <time.h>
using namespace std;
namespace _nm1
{
	//内存池
	//减少malloc的次数，减少对内存的浪费
	//尤其是频繁地申请小块内存
	//速度和效率的提升并不是特别明显，因为malloc的速度也不慢
	//用malloc申请
	//一个大块内存，从一大块内存中，一点点分配给用户
	//当一大块快用光了，再申请一大块
	class A
	{
	public:
		static void *operator new(size_t size);
		//静态成员函数，属于类，不属于对象
		static void operator delete(void *phead);
		static int m_iCout;//分配计数统计
		static int m_iMallocCount;//malloc次数统计
	private:
		A *next;//指针域，指向下一个空间
		static A* m_FreePosi;//总是指向一块分配出去的内存首地址
		static int m_sTrunkCout;//一次分配多少倍
	};
	int A::m_iCout = 0;//初始化
	int A::m_iMallocCount = 0;


	A *A::m_FreePosi = nullptr;
	int A::m_sTrunkCout = 5;//一次分配五倍
	void * A::operator new(size_t size)
	{
		//核心实现代码
		A* templink;
		if (m_FreePosi == nullptr)
		{
			//待分配内存为空时
			size_t realsize = m_sTrunkCout*size;//一次五倍
			m_FreePosi = reinterpret_cast<A*>(new char[realsize]);
			//一次向系统要5倍的类A字节数大小，不是递归，系统new
			templink = m_FreePosi;
			//将分配出来的内存，彼此之间链表串起来
			for (; templink != &m_FreePosi[m_sTrunkCout - 1]; ++templink)
			{
				//链到最后一个节点空间，结束
				templink->next = templink + 1;
			}
			templink->next = nullptr;
			++m_iMallocCount;//统计次数
		}
		templink = m_FreePosi;
		m_FreePosi = m_FreePosi->next;
		//既然已经将templink成功返回回去了，就指向下一个能用的内存块
		++m_iCout;
		return templink;//返回能有的下一块内存

	}
	void A::operator delete(void * phead)
	{
		(static_cast<A*>(phead)->next) = m_FreePosi;
		//将当前要释放的节点指针，指向我下一个空闲块
		m_FreePosi = static_cast<A*>(phead);//始终指向下一个能分配的内存块
		//将m_FreePosi可用空闲块的指针，直接指向了当前要释放的节点
		//意味着后面来申请了，可以直接将这块空间覆盖
		//前面Phead->next已经指向了下一个空闲块，所以m_FreePosi可以直接next到
	}
	void func()
	{
		//测试代码
		clock_t start, end;
		start = clock();
		for (int i = 0; i < 500; i++)
		{
			A *pa = new A();//重载了new
		}
		end = clock();
		cout << "申请分配内存的次数" << A::m_iMallocCount << endl;
		cout << end - start << endl;//测试内存池所用时间
	}
	
	void func1()
	{
		//测试代码
		clock_t start, end;
		start = clock();
		for (int i = 0; i < 5000000; i++)
		{
			A *pa = ::new A();//重载了new
		}
		end = clock();
		
		cout << end - start << endl;//测试普通new所用时间
	}
}
int main()
{
	//_nm::func();
	_nm1::func();
	_nm1::func1();
	getchar();
}