c++中的内存分配

Question

我有一个项目，我必须在程序启动时分配 1024 个字节。在 C++ 程序中。

void* available = new char*[1024];

我写了这个，我觉得还可以。 现在我的问题开始了，我应该创建一个函数来接收我应该分配的 size_t 大小（字节数）。我的分配应该返回一个指向这个可用内存的第一个字节的 void* 指针。所以我的问题是如何分配具有大小的 void* 指针并从我的可用内存中获取内存。

我是一名学生，我不是 C++ 专业人士。 也很抱歉我的错误解释。

Answer 1

您似乎正在尝试创建memory pool。尽管这是一个很大的话题，但让我们检查一下您可以投入多少精力来创建这样的东西。

游泳池有一些基本元素需要掌握。首先是内存本身，即你从哪里提取内存。在您的情况下，您已经决定要动态分配固定数量的内存。要正确执行此操作，代码应为：

char *poolMemory = new char[1024];

我没有在这里选择void* pool，因为delete[] pool 是undefined when pool is a void pointer。你可以选择malloc/free，但我会保留它 C++。其次，我没有像您的代码所示那样分配指针数组，因为它分配了1024 * sizeof(char*) 字节的内存。

第二个考虑因素是如何归还您为池获得的内存。在您的情况下，您要记住将其删除，以便最好将其放在一个类中为您执行 RAII：

class Pool
{
  char *_memory;
  void *_pool;
  size_t _size;

public:
  Pool(size_t poolSize = 1024)
    : _memory(new char[poolSize])
    , _pool(_memory)
    , _size(poolSize)
  {
  }

  ~Pool() { delete[] _memory; } // Forgetting this will leak memory. 
};

现在我们来到您要询问的部分。您想使用该池内的内存。在Pool 类中创建一个名为allocate 的方法，该方法将返回n 个字节。这个方法应该知道池中还剩下多少字节（成员_size），并且本质上执行指针运算以让您知道哪个位置是空闲的。不幸的是有捕获。您必须提供生成的内存应具有的所需对齐方式。这是另一个大话题，从我认为你不打算处理的问题来看（所以我默认对齐为 2^0=1 字节）。

#include <memory>

void* Pool::allocate(size_t nBytes, size_t alignment = 1)
{
    if (std::align(alignment, nBytes, _pool, _size))
    {
        void *result = _pool;
        // Bookkeeping
        _pool = (char*)_pool + nBytes; // Advance the pointer to available memory. 
        _size -= nBytes;               // Update the available space. 
        
        return result;
    }
    return nullptr;
}

我使用std::align 完成了这个指针运算，但我想你可以手动完成。在现实世界的场景中，您还需要一个deallocate 函数，该函数在使用后“打开”池内的点。当池内存不足时，您还需要一些策略，即回退分配。此外，最初的内存获取可能更有效，例如在适当的地方使用静态内存。这有很多方面和方面，我希望我包含的初始链接能给你一些动力来研究这个主题。