用C++實現自己的內存池

打開浏覽器，搜索了下內存管理的概念，百度百科中是這樣定義的：內存管理，是指軟件運行時對計算機內存資源的分配和使用的技術。其最主要的目的是如何高效，快速的分配，並且在適當的時候釋放和回收內存資源。說到內存，與之緊密相聯系的一個概念就是指針。回想起上學那會兒，自己對指針是即喜歡，又害怕。因為學好了指針，就可以學好C，繼而學好C++，但面對那些晦澀的概念，和程序運行中一些莫名其妙的指針越界、內存洩露……，不免叫人步步驚心。後來參加工作了，在不斷的摸爬滾打中，也逐漸對指針和內存熟悉起來。

在編寫網絡通信程序時，要用到自己的發送緩沖區或接收緩沖區，其實這些緩沖區，都是一塊特定的內存。特別在編寫服務端程序時，能否管理好自己的內存，對於程序的靈活，高效，穩定，起到莫大的作用。再看一下內存管理的定義，它說的是在PC上，現實中也有很多程序不在PC上，比如基於Linux系統的嵌入式設備。其內存一般也就幾M，幾十M的樣子。在編寫設備通信程序，比如協議棧時，就更應該管理好自己的內存啦！

下邊，我參考開源項目POCO C++ Libraries，用C++編寫了一個內存池類，也算是對學習和工作的一個總結，同時方便今後使用。代碼中使用了線程互斥鎖，這個可以在互斥對象鎖和臨界區鎖性能比較（Win32）(見 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-12/49715.htm )和Linux平台上用C++實現多線程互斥鎖( http://www.linuxidc.com/Linux/2011-12/49714.htm ) 看到。以下代碼已在VS2005環境下編譯通過。

MemPool.h

1. #ifndef _MEM_POOL_H
2. #define _MEM_POOL_H
4. #include <vector>
5. #include <iostream>
6. #include "Lock.h"
8. using namespace std;
10. /*
11. 在內存池中分配固定大小的內存塊
13. 該類的目的是加速內存分配速度，並且減少因重復分配相同
14. 內存時產生的內存碎片，比如在服務器應用程序中。
15. */
17. class CMemPool
18. {
19. public:
21. //創建大小為blockSize的內存塊，內存池數目為預分配的數目preAlloc
22. CMemPool(std::size_t blockSize, int preAlloc = 0, int maxAlloc = 0);
24. ~CMemPool();
26. //獲取一個內存塊。如果內存池中沒有足夠的內存塊，則會自動分配新的內存塊
27. //如果分配的內存塊數目達到了最大值，則會返回一個異常
28. void* Get();
30. //釋放當前內存塊，將其插入內存池
31. void Release(void* ptr);
33. //返回內存塊大小
34. std::size_t BlockSize() const;
36. //返回內存池中內存塊數目
37. int Allocated() const;
39. //返回內存池中可用的內存塊數目
40. int Available() const;
42. private:
43. CMemPool();
44. CMemPool(const CMemPool&);
45. CMemPool& operator = (const CMemPool&);
47. enum
48. {
49. BLOCK_RESERVE = 32
50. };
52. typedef std::vector<char*> BlockVec;
54. std::size_t m_blockSize;
55. int m_maxAlloc;
56. int m_allocated;
57. BlockVec m_blocks;
58. CMutex m_mutex;
59. };
61. inline std::size_t CMemPool::BlockSize() const
62. {
63. return m_blockSize;
64. }
67. inline int CMemPool::Allocated() const
68. {
69. return m_allocated;
70. }
73. inline int CMemPool::Available() const
74. {
75. return (int) m_blocks.size();
76. }
79. #endif