c++ - 需要 Boost Pool 经验。作为预分配的分配器有用吗？

Question

最近我一直在寻找一个池/分配器机制。Boost Pool 似乎提供了解决方案，但仍有一些东西无法从文档中推断出来。

需要分配什么

1. 几个小类(~30 个字符)
2. std::map(我想确保它不会自己执行动态分配器)
3. 在 pugi::xml 中分配
4. 标准::字符串

如何控制分配的地址空间(或数量)

object_pool 似乎提供了一种分配需求的好方法 1)但是，它想为分配器设置一个固定大小以供使用。默认情况下，它会自己获取内存。如果可能的话，我想给它一个它可以在其中播放的地址空间。

char * mem_for_class[1024*1024];
boost::object_pool<my_class,mem_for_class> q;

或:

const int max_no_objs=1024;
boost::object_pool<my_class,max_no_objs> q;

虽然 UserAllocator 在 Boost::Pool 中可用；这似乎打败了这一点。恐怕所需的控制会使它效率太低……从头开始会更好。

是否可以为 pool_allocator 设置固定区域？

这个问题和第一个有点相似。当将 boost::pool_allocator 提供给标准类型类(例如 map)时，boost pool 是否提供任何方法来限制分配内存的数量/位置

我的场景

嵌入式linux编程。系统必须永远保持运行。所以我们不能冒任何内存分段的风险。目前我主要是静态分配(堆栈)，但也有一些原始的"new"。我想要一个分配方案，以确保每次程序循环时我都使用相同的内存区域。速度/空间很重要，但安全仍然是重中之重。

我希望 StackOverflow 是提问的地方。我尝试联系 Boost::Pool“Stephen”的作者，但没有成功。我没有找到任何特定于 Boost 的论坛。

Answer 1

您始终可以创建适用于 STL 的分配器。如果它适用于 STL，它应该适用于 boost，因为您可以将 boost 分配器传递给 STL 容器。

考虑到上述情况，可以在指定的内存地址分配并且具有您指定的大小限制的分配器可以编写如下:

#include <iostream>
#include <vector>

template<typename T>
class CAllocator
{
    private:
        std::size_t size;
        T* data = nullptr;

    public:
        typedef T* pointer;
        typedef const T* const_pointer;

        typedef T& reference;
        typedef const T& const_reference;

        typedef std::size_t size_type;
        typedef std::ptrdiff_t difference_type;

        typedef T value_type;


        CAllocator() {}
        CAllocator(pointer data_ptr, size_type max_size) noexcept : size(max_size), data(data_ptr) {};

        template<typename U>
        CAllocator(const CAllocator<U>& other) noexcept {};

        CAllocator(const CAllocator &other) : size(other.size), data(other.data) {}

        template<typename U>
        struct rebind {typedef CAllocator<U> other;};

        pointer allocate(size_type n, const void* hint = 0) {return &data[0];}
        void deallocate(void* ptr, size_type n) {}
        size_type max_size() const {return size;}
};

template <typename T, typename U>
inline bool operator == (const CAllocator<T>&, const CAllocator<U>&) {return true;}

template <typename T, typename U>
inline bool operator != (const CAllocator<T>& a, const CAllocator<U>& b) {return !(a == b);}





int main()
{
    const int size = 1024 / 4;
    int ptr[size];
    std::vector<int, CAllocator<int>> vec(CAllocator<int>(&ptr[0], size));

    int ptr2[size];
    std::vector<int, CAllocator<int>> vec2(CAllocator<int>(&ptr2[0], size));

    vec.push_back(10);
    vec.push_back(20);
    vec2.push_back(30);
    vec2.push_back(40);


    for (std::size_t i = 0; i < vec2.size(); ++i)
    {
        int* val = &ptr2[i];
        std::cout<<*val<<"\n";
    }

    std::cout<<"\n\n";

    vec2 = vec;

    for (std::size_t i = 0; i < vec2.size(); ++i)
    {
        int* val = &ptr2[i];
        std::cout<<*val<<"\n";
    }

    std::cout<<"\n\n";
    vec2.clear();

    vec2.push_back(100);
    vec2.push_back(200);

    for (std::size_t i = 0; i < vec2.size(); ++i)
    {
        int* val = &ptr2[i];
        std::cout<<*val<<"\n";
    }
}

此分配器确保所有内存都分配到指定地址。无论是在堆栈上还是堆上，都可以自由分配不超过您指定的数量。

您可以创建自己的池或使用 std::unique_ptr 作为单个容器的池。

编辑:对于字符串，您需要 sizeof(_Rep_base) 的偏移量。请参阅:Why std::string allocating twice?

和http://ideone.com/QWtxWg

定义为:

struct _Rep_base
{
    std::size_t     _M_length;
    std::size_t     _M_capacity;
    _Atomic_word        _M_refcount;
};

所以这个例子变成了:

struct Repbase
{
    std::size_t     length;
    std::size_t     capacity;
    std::int16_t    refcount;
};

int main()
{
    typedef std::basic_string<char, std::char_traits<char>, CAllocator<char>> CAString;

    const int size = 1024;
    char ptr[size] = {0};

    CAString str(CAllocator<char>(&ptr[0], size));
    str = "Hello";

    std::cout<<&ptr[sizeof(Repbase)];
}