c++ - 使用 boost::pool 时 CPU 使用率高

Question

我尝试使用 boost::pool 来减少内存分配的 CPU 消耗，但是分析测试代码的结果并不像预期的那样。这是测试代码。

ma​​in1.cpp

#include "pool_singleton.h"

int main()
{
    const int size = 400000;
    for (int i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        auto obj = pNew uint8_t[size]; // use singleton_pool

        pDelete(obj, size);
    }
    return 0;
}

ma​​in2.cpp

#include "pool_singleton.h"

int main()
{
    const int size = 400000;
    for (int i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        auto obj = new uint8_t[size];

        delete[] obj;
    }

    return 0;
}

pool_singleton.h

#pragma once

#include <iostream>
#include <memory>

// boost
#include <boost/pool/singleton_pool.hpp>

struct pNewTag{};
typedef boost::singleton_pool<pNewTag, 1> pool;

inline void* operator new (size_t size, int num)
{
    auto ptr = pool::ordered_malloc(size);
    return ptr;
}

template<int N>
struct memMan
{
    static memMan<N> x;
    inline static void delete_ptr(void *p, size_t size)
    {
        pool::free(p, size);
    }

    static inline void pool_destroy()
    {
        pool::purge_memory();
    }

};

template<int N>
memMan<N> memMan<N>::x;

#define pNew new(1)
#define pDelete(p, size) memMan<0>::delete_ptr(p, size)
#define purge memMan<0>::pool_destroy()

ma​​in1.cpp 的 CPU 使用率是 ma​​in2.cpp 的两倍。
我预计 ma​​in1.cpp 的 CPU 使用率会随着时间的推移而下降，但直到最后它仍然很高。问题是

1. 我的 singleton_pool 用法有误吗？
2. 有什么办法可以减少 singleton_pool 的 cpu 消耗吗？
3. 是否有其他想法来减少内存分配的 CPU 消耗？

Answer 1

您对 CPU 使用率的考虑是错误的。如果 CPU 使用率低于 100%，则意味着 CPU 上的资源被浪费了。如果 CPU 使用率为 100%，则表示 CPU 正在尽可能快地向前推进。

在所有其他条件相同的情况下，对于基本上只是要求 CPU 工作的任务，CPU 使用率越高越好，因为这意味着工作会尽快完成。只要有工作要做，CPU 就会全速运行，除非它由于某些原因不能运行，例如必须等待 I/O 或过热 - 都是坏事。

相反，测量工作的总 CPU 消耗。更高效的代码将需要更少的 CPU 来完成同等的工作。

I expected that the CPU usage of main1.cpp will drop as time passes, but it remained high until the end.

太棒了。这意味着 CPU 会尽可能快地完成工作，直到完成所有工作。在 CPU 仍有工作要做的情况下，任何低于 100% 的情况都表明效率低下，导致 CPU 无法尽快完成工作。