多线程环境下内存分配器

前言:

       在系统开发过程中,我们通常会用到池化技术来减少系统消耗,提升系统性能。关于内存分配问题也经过了多次变革,从教科书上的内存分配器到定长内存分配器,一直到现在最常使用的malloc和free多是解决性能问题和内存碎片问题,Google开发的TCMalloc则解决了内存分配在多线程下的并发问题,抱着学习的态度了解了TCMalloc,并整理出其中的简单核心部分。

项目简介:

       该项目主要是为了替换malloc和free,可以解决了性能问题+内存碎片问题 +多线程下并发问题。主要分为thread cache、central cache、page cache三部分。
       thread cache:每个线程独享一个cache,从而解决锁的竞争问题。 
       central cache:所有线程所共享一个中心cache,central cache周期性的回收thread cache 中的对象,避免一个线程占用了太多的内存。 
       page cache:回收central cache满足条件的span对象,并且合并相邻的页,组成更大的页, 缓解内存碎片的问题。
思路梳理:
多线程环境下内存分配器
代码梳理:
多线程环境下内存分配器
内存对齐原则:
控制在10%左右的内碎片浪费
[1,128] 8byte对齐 freelist[0,16)
[129,1024] 16byte对齐 freelist[16,72)
[1025,8*1024] 128byte对齐 freelist[72,128)
[8*1024+1,64*1024] 512byte对齐 freelist[128,184)
项目亮点:
单例模式、线程TLS、c++11
项目的扩展点:
1.页表映射id和span的关系时在该项目中使用的是unordered_map来进行页的查找与管理,但使用基数树效率会更高。
2.该项目在底层实现中还没有完全脱离malloc与free,在内存池自身数据管理中存在new span的操作,而new的底层就是malloc,应该增加一个定长的对象池用来new和free span,而对象池的底层直接使用brk和VirarulAlloc等直接向系统申请内存。
点击查看源码https://github.com/MissLiDailyStruggle/C_plus_plus/tree/master/多线程环境下的内存分配器
 
 

原文链接: https://www.cnblogs.com/nbsun/p/13254565.html

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