template<bool threads,int inst> class __default_alloc_template { private: enum {__ALIGN=8}; enum {__MAX_BYTES=128;}; enum {__NFREELISTS=__MAX_BYTES/__ALIGN}; /*struct obj { struct obj* free_list_link; };*/ //结构体和下面，在此处中是效果一致的。本模板采取此数据结构 //相对好处，不是很明白
union obj { union obj* free_list_link; char client_data[1]; }; //函数FREELIST_INDEX表示返回free_list[16]一个索引值 static size_t FREELIST_INDEX(size_t n) { return (((n)+__ALIGN-1)/__ALIGN-1);//返回对应的0-15的值。 } //函数ROUND_UP出现，是为了对于空间大小是8,16，。。。128固定值，让n量化为其中某个值。 size_t ROUND_UP(size_t n) { //等效于return(((n-1)/__ALIGN+1)*__ALIGN); return ((n+__ALIGN-1)&~(__ALIGN-1)); } //函数chunk_alloc用于申请空间，想内存池 char* chunk_alloc(size_t n,size_t nobjs) { char * result; size_t total_bytes=n*nobjs;//申请字节总数 size_t bytes_left=end_free-start_free;//表示内存池大小 if(bytes_left>=total_bytes) {//表示完全满足分配要求 result=start_free; start_free+=total_bytes; return result; } else if(bytes_left>=n) {//满足一个以上 result=start_free; nobjs=bytes_left/n;//修正个数值 total_bytes=nobjs*n; start_free+=total_bytes; return result; } else {//一个都满足不了了 if(bytes_left>0) {//有内存；注意由于分配出来的都是8的倍数，则此时内存残余也是8的倍数 //收集残余内存 obj* volatile * my_free_list=free_list+FREELIST_INDEX(bytes_left);//适合残余bytes_left的空间收集 ((obj*)start_free)->free_list_link=*my_free_list; *my_free_list=(obj*)start_free; } //收集完本池中的残余空间后，则重新申请空间作为内存池。 //针对要求空间total_bytes，进行分配预留更多的，且考虑附加量，与已经申请了多少堆有关。 size_t bytes_to_get=2*total_bytes+ROUND_UP(heap_size>>4); start_free=(char *)malloc(bytes_to_get); if(start_free==0) {//申请内存空间失败 //首先检测比分配空间更大的空间表是否有空闲内存。 obj *volatile*my_free_list,*p;//注意此处*p是obj *p for(i=n;i<=__MAX_BYTES;i+=__ALIGN) { my_free_list=free_list+FREELIST_INDEX(i); p=*my_free_list; if(0！=p) {//表示i的空间大小有空闲，则将其空间从中删除，作为内存池 *my_free_list=*my_free_list->free_list_link; start_free=(char*)p; end_free=(char*)p+i; chunk_alloc(n,nobjs);//肯定是大于所需空间大小的。 } } //所有的空间链表都没有空闲的了。 end_free=0; //二级内存分配方案已经解决不了了，只能扔给第一级分配器来处理。(以为着不需要内存池了) start_free=(char*)malloc_alloc::allocate(bytes_to_get); //如果成功返回，那么会继续给二级空间使用。如果不行没有成功，则会扔出错误结束过程。 } heap_size+=bytes_to_get;//表示申请了多少空间 end_free=start_free+bytes_to_get; return chunk_alloc(n,nobjs);//已经分配到空间了，内存池重新注满水了，下一步就是类似前面的返回所需空间了 } } //函数refill重新分配固定空间个数 void* refill(size_t n) { //默认大小空间数是20； int nobjs=20; //向内存池中申请空间，以提供给客端空间申请要求 char *chunk=chunk_alloc(n,nobjs);//nobjs表示希望的个数，如果实际内存池不够，则会修改该值。 obj * result,*current_obj,*next_obj; obj* volatile *my_free_list; if(nobjs==1) return(chunk);//此处注意，它表示申请不到20个空间，只能是一个,char*转为void*。 my_free_list=free_list+FREELIST_INDEX(n);//由于不止一个，则就需要修改空间链表指针。 result=(obj*)chunk;//char*转为obj* next_obj=(obj*)(chunk+n);//char*转为obj* *my_free_list=next_obj;//表示所指空间链表首地址 for(i=1;;i++) { current_obj=next_obj; next_obj=(obj*)((char*)next_obj+n);//obj* 转为char*;char*转为obj* if(nobjs-1==i)//表示分配了nobjs个但是有个被用了，故而就只有这么多个 { current_obj->free_list_link=0;//最后一个设置为0；则当它被用了后，则原表中的指针只能值为0； break; } else current_obj->free_list_link=next_obj; } return result; //obj*转为void* } static obj* volatile free_list[__NFREELISTS]; static char* end_free; static char* start_free; static size_t heap_size; public: static void *allocate(size_t n) { //指针值，该指针指向一个obj*值，且是不可优化的，也就是free_list[16]值不可优化。 obj * volatile *my_free_list; //分配空间结果位置---返回时其实质也就转为了void*指针类型了。被用时又转为相应的类型 obj * result; if(n>(size_t)__MAX_BYTES) return (malloc_alloc::allocate(n)); my_free_list=free_list+FREELIST_INDEX;//根据待分配空间大小给出指针所指free_list的值 //free_list数组所指是空间链表，链表如果没有空间则指向的是0值，否则是空间首地址。 result=*my_free_list;//所指空间处 if(0==result) { //需要申请空间配置扩展该固定字段空间。 void *p=refill(ROUND_UP(n));//表示分配后空间，返回一个被用，ROUND_UP是表示n上调其固定值。 return p; } //如果成功被分配出去了，则下面就得调整本链表空间。 *my_free_list=result->free_list_link;//只需要修改所指所指首地址，没有空间则指为0 return result;//obj*转为void* } static void deallocate(void *p ,size_t n) { if(n>__MAX_BYTES) return (malloc_alloc::deallocate(p,n)); obj* volatile * my_free_list=free_list+FREELIST_INDEX; ((obj*)p)->free_list_link=*my_free_list; *my_free_list=(obj*)p; } static void *reallocate(void *p ,size_t old_sz,size_t new_sz) { void * result; size_t copy_sz; //对于老的内存，新的内存都大于128则交给一级处理 if (old_sz > (size_t) __MAX_BYTES && new_sz > (size_t) __MAX_BYTES) return(realloc(p, new_sz)); //对于新旧内存上调后一致，则不需要重新分配空间 if (ROUND_UP(old_sz) == ROUND_UP(new_sz)) return(p); //否则先利用分配空间，分出来 result = allocate(new_sz); //复制其中空间内容 copy_sz = new_sz > old_sz? old_sz : new_sz;//取空间小的；这里有可能是全拷贝，有富裕空间；也有可能是截断拷贝 memcpy(result, p, copy_sz);//函数用于复制在#include <string.h>；C语言库中 //复制完后，进行收回原来的内存空间。 deallocate(p, old_sz); return(result); } };