用C++实现自己的内存池

用C++实现自己的内存池

打开浏览器，搜索了下内存管理的概念，百度百科中是这样定义的：内存管理，是指软件运行时对计算机内存资源的分配和使用的技术。其最主要的目的是如何高效，快速的分配，并且在适当的时候释放和回收内存资源。说到内存，与之紧密相联系的一个概念就是指针。回想起上学那会儿，自己对指针是即喜欢，又害怕。因为学好了指针，就可以学好C，继而学好C++，但面对那些晦涩的概念，和程序运行中一些莫名其妙的指针越界、内存泄露……，不免叫人步步惊心。后来参加工作了，在不断的摸爬滚打中，也逐渐对指针和内存熟悉起来。

在编写网络通信程序时，要用到自己的发送缓冲区或接收缓冲区，其实这些缓冲区，都是一块特定的内存。特别在编写服务端程序时，能否管理好自己的内存，对于程序的灵活，高效，稳定，起到莫大的作用。再看一下内存管理的定义，它说的是在PC上，现实中也有很多程序不在PC上，比如基于Linux系统的嵌入式设备。其内存一般也就几M，几十M的样子。在编写设备通信程序，比如协议栈时，就更应该管理好自己的内存啦！

下边，我参考开源项目POCO C++ Libraries，用C++编写了一个内存池类，也算是对学习和工作的一个总结，同时方便今后使用。代码中使用了线程互斥锁，这个可以在互斥对象锁和临界区锁性能比较（Win32）(见  )和Linux平台上用C++实现多线程互斥锁(  ) 看到。以下代码已在VS2005环境下编译通过。

MemPool.h

1. #ifndef _MEM_POOL_H   
2. #define _MEM_POOL_H   
3.   
4. #include <vector>   
5. #include <iostream>   
6. #include "Lock.h"   
7.   
8. using namespace std;  
9.   
10. /* 
11.     在内存池中分配固定大小的内存块 
12.  
13.     该类的目的是加速内存分配速度，并且减少因重复分配相同 
14.     内存时产生的内存碎片，比如在服务器应用程序中。 
15. */  
16.   
17. class CMemPool  
18. {  
19. public:  
20.   
21.     //创建大小为blockSize的内存块，内存池数目为预分配的数目preAlloc   
22.     CMemPool(std::size_t blockSize, int preAlloc = 0, int maxAlloc = 0);  
23.   
24.     ~CMemPool();  
25.   
26.     //获取一个内存块。如果内存池中没有足够的内存块，则会自动分配新的内存块   
27.     //如果分配的内存块数目达到了最大值，则会返回一个异常   
28.     void* Get();  
29.   
30.     //释放当前内存块，将其插入内存池   
31.     void Release(void* ptr);  
32.   
33.     //返回内存块大小   
34.     std::size_t BlockSize() const;  
35.   
36.     //返回内存池中内存块数目   
37.     int Allocated() const;  
38.   
39.     //返回内存池中可用的内存块数目   
40.     int Available() const;  
41.   
42. private:  
43.     CMemPool();  
44.     CMemPool(const CMemPool&);  
45.     CMemPool& operator = (const CMemPool&);  
46.   
47.     enum  
48.     {  
49.         BLOCK_RESERVE = 32  
50.     };  
51.   
52.     typedef std::vector<char*> BlockVec;  
53.   
54.     std::size_t m_blockSize;  
55.     int         m_maxAlloc;  
56.     int         m_allocated;  
57.     BlockVec    m_blocks;  
58.     CMutex      m_mutex;  
59. };  
60.   
61. inline std::size_t CMemPool::BlockSize() const  
62. {  
63.     return m_blockSize;  
64. }  
65.   
66.   
67. inline int CMemPool::Allocated() const  
68. {  
69.     return m_allocated;  
70. }  
71.   
72.   
73. inline int CMemPool::Available() const  
74. {  
75.     return (int) m_blocks.size();  
76. }  
77.   
78.   
79. #endif