创建一个大块的内存内存
1.内存的类型是什么？ char* 方便有多少字节就乘以多少字节
2.如何还回来内存？可以将换回来的小块的内存块链接起来，使用freeList
3.如何链接起来? 让上一个内存块的数据存下一个内存块的地址即可
4.如果内存块的定长大小为20字节，该如何存储地址呢？ 如果是32位下，指针大小为4字节，就划分内存的前4字节的空间存储地址。如果是64位下，就划分前8字节的空间存储地址。
5.如果内存块的定长大小不足4字节获得8字节呢？
6.如果没有剩余空间了，如何判断？ 使用成员变量remainBytes,表示大块内存剩余的空间
7.第一次还回来了一个对象（内存），该怎么处理？让内存块头4字节或者8字节（一个指针的大小）指向空
7.1如何判断环境是32位还是64位？ 对类型指针就行了，void是类型，void*是void的指针
*(void**)等于void*（对void*指针再解引用，为什么要这么写？因为这样写可以对该对象进行写入了），void*是指针类型，大小就是指针的大小
8.刚刚解决了第一次还回来的问题，那第二次第三次呢？ 可以头插
并且，第一次和第二次是相同的，头插都可以解决
9.有没有一种可能性，大内存块切了一部分，同时又有一部分内存还回来了，这时候接下来如果要继续申请内存，该怎么处理呢？是用原来的大内存块继续切还是用还回来的内存呢？
全部代码:
cpp
#pragma once
#include<iostream>
#include<vector>
#include<time.h>
using std::cout;
using std::endl;
template<class T>
class ObjectPool
{
public:
//申请内存
T* New()
{
T* obj = nullptr;
//1.优先把换回来的内存块再次重复利用
if (_freeList) //代表有还回来的内存块对象
{
//重复利用，进行单链表的头删
//这里的*(void**)_freeList表示取freeLiset的前指针大小个字节 -->也就是取next的地址
void* next = *((void**)_freeList); //? 这里为什么使用void**
//obj是取整个对象
obj = (T*)_freeList;
//往后移动一位
_freeList = next;
}
else //如果没有还回来的内存块
{
//判断开辟的一大块空间是否够这次申请的
if (_remainBytes < sizeof(T))
{
//如果不够
_remainBytes = 1024 * 128; //申请128KB
//这里为什么要这么写?
_memory = (char*)malloc(_remainBytes);
//SystemAlloc是系统调用接口
//_memory = (char*)SystemAlloc(_remainBytes >> 13);
//异常处理
if (_memory == nullptr)
{
throw std::bad_alloc();
}
}
//创建一个对象指向memory,这个obj也就是我们申请内存给到的实体
obj = (T*)_memory;
//这里判断的意义是：如果我们申请的空间大于指针的大小，就返回我们申请的空间，
//否则返回指针的大小 --> 这样做是为了内存块至少能存下地址
size_t objSize = sizeof(T) < sizeof(void*) ? sizeof(void*) : sizeof(T);
//大块内存的指针向后移动
_memory += objSize;
//可用空间减少
_remainBytes -= objSize;
}
new(obj) T;
return obj;
}
//这是释放的过程，将释放的小内存块挂到_freeList前面
void Delete(T* obj)
{
//显式调用函数清理对象
obj->~T();
//头插
//将obj内存块的前指针大小的字节存入_freeList的地址
*(void**)obj = _freeList;
//将_freeList移动为头结点
_freeList = obj;
}
private:
char* _memory = nullptr; //指向大块内存的指针
size_t _remainBytes = 0; //大块内存切分过程中剩余字节数
void* _freeList = nullptr; //还回来过程中链接的滋有链表的头指针
};
//测试
struct TreeNode
{
int _val;
TreeNode* _left;
TreeNode* _right;
TreeNode()
:_val(0)
, _left(nullptr)
, _right(nullptr)
{}
};
void TestObjectPool()
{
// 申请释放的轮次
const size_t Rounds = 5;
// 每轮申请释放多少次
const size_t N = 100000;
std::vector<TreeNode*> v1;
v1.reserve(N);
size_t begin1 = clock();
for (size_t j = 0; j < Rounds; ++j)
{
for (int i = 0; i < N; ++i)
{
v1.push_back(new TreeNode);
}
for (int i = 0; i < N; ++i)
{
delete v1[i];
}
v1.clear();
}
size_t end1 = clock();
std::vector<TreeNode*> v2;
v2.reserve(N);
ObjectPool<TreeNode> TNPool;
size_t begin2 = clock();
for (size_t j = 0; j < Rounds; ++j)
{
for (int i = 0; i < N; ++i)
{
v2.push_back(TNPool.New());
}
for (int i = 0; i < N; ++i)
{
TNPool.Delete(v2[i]);
}
v2.clear();
}
size_t end2 = clock();
cout << "系统自带的new cost time:" << end1 - begin1 << endl;
cout << "定长内存池的object pool cost time:" << end2 - begin2 << endl;
}运行结果：debug模式
release模式：
