利用底层内存池的C++自定义分配器 - 腾讯云开发者社区 - 腾讯云

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C++ 和 C 相比进行内存分配的一些区别辨析

C++ 内存分配器的设计与原理内存分配器是 C++ 提供的一种灵活机制，用于控制动态内存分配的方式。...它通常由以下几个核心部分组成：分配策略 - 内存分配器可以根据需求选择不同的策略，例如按块分配、分级分配或使用内存池。...标准分配器接口允许开发者轻松为 STL 容器提供自定义分配器，满足不同场景的需求。内存分配器与 C++ 的构造函数和析构函数机制集成，确保对象生命周期的正确管理。...C++ 的内存分配器，在现实项目开发中也有着广泛的用途。游戏引擎：游戏开发中，内存管理直接影响帧率和玩家体验。许多游戏引擎使用分配器来实现内存池和固定大小块分配，以便快速分配和回收对象。...高性能数据库：数据库系统需要管理大量内存用于缓存、索引和事务处理。自定义分配器可以优化内存访问模式并减少内存碎片。嵌入式系统：嵌入式设备的内存资源有限，自定义分配器可以确保最优的内存利用率。

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为什么 C++ 中需要内存分配器，而不能像 C 语言一样直接从操作系统申请内存

可定制性：不同应用程序对内存管理的需求差异巨大。例如，游戏引擎通常需要高效的内存池管理，而数据库系统可能需要复杂的内存分区策略。C++ 的内存分配器机制允许开发者为特定的容器或应用场景自定义分配策略。...内存分配器的设计与原理内存分配器是 C++ 提供的一种灵活机制，用于控制动态内存分配的方式。...它通常由以下几个核心部分组成：分配策略：内存分配器可以根据需求选择不同的策略，例如按块分配、分级分配或使用内存池。...许多游戏引擎使用分配器来实现内存池和固定大小块分配，以便快速分配和回收对象。高性能数据库：数据库系统需要管理大量内存用于缓存、索引和事务处理。自定义分配器可以优化内存访问模式并减少内存碎片。...嵌入式系统：嵌入式设备的内存资源有限，自定义分配器可以确保最优的内存利用率。总结C++ 中的内存分配器是一种灵活而强大的工具，可以显著提高程序性能并满足不同场景的需求。

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利用自定义智能指针析构函数实现自动回收的内存池

mem_pool.h#pragma once#include #include #include #include // 利用自定义智能指针析构函数实现自动回收的内存池...unsigned char> Malloc(size_t size) { unsigned char* ptr = nullptr; // 如果大于1024字节就直接malloc内存...ptr = (unsigned char*)malloc(size); if (ptr == nullptr) {return nullptr;} // 自定义智能指针析构...lock(lock_); if (freeConn_.empty()) { if (curCount_ 内存池大小为...} else { ptr = freeConn_.back(); freeConn_.pop_back(); } // 自定义智能指针析构

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Intel：统一内存架构（UMF）

UMF的核心在于其架构，它定义了堆管理器和内存提供商的接口，并提供了多种实现这些接口的静态库，允许用户根据需要动态链接。这使得开发者能够创建自定义的内存管理策略，同时充分利用不同硬件的优势。...在这种结构中，应用程序通过应用层接口与内存分配系统交互，采用C++兼容的分配器和内存资源来管理内存。...分配器（应用程序层接口）：对象大小粒度、细粒度分配；堆管理器（内存池/缓存）：从内存提供者那里池化大块内存、为应用程序分配内存、为不同使用场景优化的多种实现（如并发、碎片化等）内存设备（系统级接口）...Note 从技术功能来看，Intel 提出的UMF 统一内存访问，和 Alluxio 的统一数据平台（缓存）较为类似，差异点在于：UMF（C++）是基于底层OS接口实现的内存资源调度，而 Alluxio...UMF提供了一致的API，使得不同运行时和库可以协同工作，并提供了自定义内存分配器的功能。 UMF的架构包括池管理和内存提供商接口，以及堆管理器和服务应用程序请求的细粒度内存分配等功能。

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跨平台协程库 - libcopp 简介

其中 copp 里还分为栈分配器、执行上下文管理和用户自定义数据，其中栈分配器是可自定义的，只需要类似 std::allocator 实现几个接口即可，我们也提供了几个内置的分配器供直接使用...，包括通过malloc分配、 mmap/unmap(Windows下是VirtualAlloc/VirtualFree) 、自定义指定内存地址的分配器、 Linux下的动态增长栈分配器和动态栈池分配器...这里面动态栈池分配器还支持搭配底层使用上面其他的分配器。...其实在 libcopp 里如果选择使用通过malloc分配或者自定义指定内存地址的分配器也不会有这个问题。...而之所以是动态的是因为我们项目中一台机器上可能会搭建很多测试环境，这些环境往往都是低负载、版本不同且提供给很多不同的人用的，所以可以减少低负载服务的内存占用，并且尽可能多地利用好已有内存映射的逻辑地址

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【Rust日报】2020-11-22 Vec即将支持自定义的内存分配器

Vec即将支持自定义的内存分配器 #rust 为Vec支持自定义内存分配器的PR已经被合并。...Read More: https://github.com/rust-lang/rust/pull/78461 cargo-bom 一个收集依赖License的命令行工具 #rust $ cargo bom...Read More: Vim.Wasm (rhysd.github.io) websocat #cli Websocat 是一个用于websocket的Netcat、curl、socat工具。...Examples: 连结一个公众的echo服务 websocat ws://echo.websocket.org 运行一个服务 websocat -s 1234 在chromium中打开一个远程调试工具...，希望能够提高性能并将代码提高到一个新的水平。

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C++ STL 容器内存池

内存浪费：如果内存池的大小设置不当，可能会导致内存的浪费。 C++ STL 容器与内存池 STL 容器在内部使用 allocator 来管理内存。...我们可以自定义一个内存池分配器，并将其与 STL 容器结合使用。...自定义内存池分配器下面是一个简单的内存池分配器的实现示例： #include #include #include template <typename...STL 容器我们可以使用自定义的内存池分配器来创建 STL 容器： int main() { MemoryPool intPool(10); // 创建一个大小为10的内存池...通过自定义分配器，我们可以将内存池与 STL 容器结合使用，从而实现更高效的内存管理。在实际应用中，根据具体需求选择合适的内存管理策略是非常重要的。再次欢迎关注、点赞、收藏！

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从零开始学C++之STL（一）：STL六大组件简介

这个allocator是一个由两级分配器构成的内存管理器，当申请的内存大小大于128byte时，就启动第一级分配器通过malloc直接向系统的堆空间分配，如果申请的内存大小小于128byte时，就启动第二级分配器...小对象是从内存池分配的，这个内存池是系统调用一次malloc分配一块足够大的区域给程序备用，当内存池耗尽时再向系统申请一块新的区域，整个过程类似于批发和零售，起先是由allocator向总经商批发一定量的货物...当然，这里的一个问题时，内存池会带来一些内存的浪费，比如当只需分配一个小对象时，为了这个小对象可能要申请一大块的内存池，但这个浪费还是值得的，况且这种情况在实际应用中也并不多见。...(2)避免了内存碎片的生成。程序中的小对象的分配极易造成内存碎片，给操作系统的内存管理带来了很大压力，系统中碎片的增多不但会影响内存分配的速度，而且会极大地降低内存的利用率。...以内存池组织小对象的内存，从系统的角度看，只是一大块内存池，看不到小对象内存的分配和释放。参考： C++ primer 第四版 Effective C++ 3rd C++编程规范

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C++内存池的简单原理及实现(纯代码解析)

一，为什么要用内存池 C++程序默认的内存管理（new，delete，malloc，free）会频繁地在堆上分配和释放内存，导致性能的损失，产生大量的内存碎片，降低内存的利用率。...默认的内存管理因为被设计的比较通用，所以在性能上并不能做到极致。因此，很多时候需要根据业务需求设计专用内存管理器，便于针对特定数据结构和使用场合的内存管理，比如：内存池。...二，内存池原理内存池的思想是，在真正使用内存之前，预先申请分配一定数量、大小预设的内存块留作备用。...当有新的内存需求时，就从内存池中分出一部分内存块，若内存块不够再继续申请新的内存，当内存释放后就回归到内存块留作后续的复用，使得内存使用效率得到提升，一般也不会产生不可控制的内存碎片。...三，内存池设计算法原理：预申请一个内存区chunk，将内存中按照对象大小划分成多个内存块block 维持一个空闲内存块链表，通过指针相连，标记头指针为第一个空闲块每次新申请一个对象的空间，则将该内存块从空闲链表中去除

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C++17中std::pmr::memory_resource和std::polymorphic_allocator详解

在现代C++编程中，高效且灵活的内存管理一直是开发者追求的重要目标之一。...这个接口为用户提供了一种统一的方式来处理不同的内存分配策略，允许用户根据具体需求自定义内存分配行为，例如线程局部内存分配、内存池分配等。...（四）自定义内存资源用户还可以自定义std::pmr::memory_resource的派生类，以实现特定的内存分配策略。例如，可以实现一个线程局部的内存池分配器，或者一个基于文件映射的内存分配器。...通过自定义内存资源，用户可以根据具体需求实现高效的内存管理策略，例如在多线程环境中使用线程局部内存分配来提高性能，或者使用内存池分配来减少内存碎片。...例如，在对性能要求极高的场景中，可以使用自定义的内存池分配器来减少内存分配和释放的开销；在多线程环境中，可以使用线程局部内存资源来避免线程间的竞争。

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UE4UE5的崩溃，卡死等问题处理

虚幻引擎的业务逻辑开发基本上都是用C++/蓝图，当因为项目代码写的不好遇到Crash等问题时，如果不了解Native程序和引擎底层的一些机制，相比用C#开发业务的Unity或其他完全基于脚本虚拟机的游戏确实要难处理一些...我们知道虚幻本身有在全局重载C++的new和delete，在业务分配和释放内存时，实际调用的是引擎的FMemory类中的Malloc和Free。而引擎会根据情况从内存池去获取内存。...而内存池本身的内存，是引擎根据时机去向系统要内存。...这里重点是FMemory内部可以使用多种分配器，且有的分配器是可以嵌套的，对于上层业务来说无感知的，引擎默认一般会使用Binned2或Binned3，内部会按照size做内存池，而内存池不够时，每次向系统申请的都是固定大小的...具体原理是利用了操作系统的虚拟地址这个概念，我们知道向系统要内存时，拿到的指针其实只是一个虚拟地址，真正是否分配了物理内存是会根据情况来决定的。

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【笔记】C++标准库: 体系结构与内核分析(上)

, STL的所有容器都有自己的默认分配器分配器例如有池分配器, 位图分配器等不同的内存分配策略尽管我们可以单独调用分配器来分配内存, 但是这意味着我们就要自己管理申请和释放的字节数, 不方便, 不如...分配器首先需要知道, C++中所有的内存操作归根到底都是对malloc和free的调用, 包括new和delete....分配器allocator是对malloc和free更深层次的包装, 目的是对内存能有更好的分配机制, 尽量减少分配内存时的额外消耗(overhead). allocator的核心函数是包装了malloc..., 如上图维护一串由多个大小不同的内存块组成的链表, 以池分配器的思路对申请的空间进行分配....到了后来GNU-C的4.9版本中allocator又变回了对new和delete的简单封装, 而这种策略被包装到了单独的池分配器pool_alloc中.

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m7s v5 中实现优雅内存分配器

v4 中使用了链表存储了不同大小的内存块的方式进行内存池的实现，实际测试中发现内存浪费比较严重，因此如何设计出使用效率高，操作简洁的内存池就成了 v5 的一个任务。...自定义内存分配 C 风格的内存分配 void * mem = malloc(100) free(mem) 这种分配方式最广为人知，也是最简洁易懂的，因此如果能实现这种方式，是最佳的。...即使知道，如何修改原来的结构体使得下次分配可以利用回收过的内存呢？...使用附加信息这种方式，就和 v4 一样，将额外的信息随同分配的内存给出去，回收的时候再一起带回来，但是不够简洁，我们希望回收的时候就是传[]byte 判断指针我们知道同一块内存的底层的指针值肯定是相同的...[:1][0])) 有了这个指针值，我只需要和内存池的起始指针进行比较，就可以得到在内存池中的偏移。

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NeurIPS顶会接收，PyTorch官方论文首次曝光完整设计思路

自定义缓存张量分配器 PyTorch实现了一个自定义的分配器，它递增地构建CUDA内存的缓存并将其重新分配到之后的配额中，而无需进一步使用CUDA API。...这种递增的分配对于实现更好的互操作性也非常关键，因为提前占用所有GPU内存会妨碍用户利用其他GPU支持的Python包。为了进一步提高其效率，这一分配器针对深度学习的特定内存使用模式进行了调优。...这种「一流一池（ one-pool-per-stream ）」的设计假设简化了实现，提高了分配器的性能。由于流序列化执行，如果空闲优先于 CPU 上的重新分配，同样的顺序也会发生在 GPU上。...在引用计数方面，PyTorch 采取了一种不同的方法：它依赖于一个引用计数方案来追踪每个张量的使用次数，并在该计数为零时立即释放底层内存。...需要特别警醒的一点是，我们在已经利用引用计数的语言（CPython、Swift，而非 PyPy 或 Lua 等众多脚本语言）实现，或者在那些允许用户自定义指定、复制和移动行为的语言（如 C++ 和 Rust

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剖析new、delete和placement new

总的来说，new 和 delete 是 C++ 中用于动态内存管理的标准操作符，而 placement new 则提供了一种更底层的内存管理方式，允许在特定内存地址上构造对象。...; } 在上面的示例中，我们首先创建了一个自定义的内存池类MemoryPool，用于管理一块固定大小的内存。...它通过预先分配一定大小的连续内存块，并以固定大小的块来进行分配和回收，以避免频繁的内存分配和释放操作带来的性能损耗。内存池通常由两部分组成：内存分配器和内存管理器。...内存分配器负责分配内存块，而内存管理器负责管理已分配的内存块和回收不再使用的内存块。...内存池的主要优点包括：提高内存分配和回收的效率：内存池预先分配了一定大小的内存空间，避免了频繁的内存分配和回收操作，提高了内存的利用率和系统的性能。

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浅谈 Windows 编程中的堆

前端分配器维护一个固定大小的块列表，一个内存分配过来以后先在列表中找未被使用的块，如果找不到才会到后端分配器，新分配出一个块，并且后端分配器还会把这个操作提交到虚拟内存。...堆的性能问题内存分配内存分配导致的慢主要还是在于当前端分配器找不到可用块时，调用后端分配器，创建新块，以及跟虚拟内存的交互会有性能损耗内存释放内存释放导致的慢是由于释放内存会有一个块合并的操作，...这样可以减少内存分配和释放，也可以减少数据空间，会提升性能成块分配内存对象小声BB(我个人理解就是指内存池) 使用_amblksiz C语言运行时(CRT)特有的前端分配器，可以用它跟后端分配器申请分配一个比较大的块...提升堆性能的进阶操作使用 Windows Heap 使用内存池使用 MP Heap。...(一个多进程友好的包) 重新思考算法与数据结构改善堆性能之前需要做的评估代码中堆的使用方法梳理代码，减少关于堆的调用，修复错误并调整数据结构要对堆的性能消耗做具体评估总结很多人会认为这些过于底层

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C++中还需要使用malloc吗？

总体来说，除非是为了与 C 代码兼容、优化底层内存管理或其他特殊原因，在现代 C++ 中不再推荐使用 malloc。...而 C++ 的 new 操作符会自动调用构造函数，并返回指定类型的指针，避免了类型转换问题，增加了类型安全性。 new 不仅分配内存，还会调用类的构造函数来初始化对象。...3、使用 malloc 的场景尽管现代 C++ 提供了更好的内存管理工具，但在少数特定场景下，malloc 仍然可能有其用武之地。...如果你需要与大量 C 代码或使用 C 库的项目协作（如某些底层嵌入式系统开发），使用 malloc 会更容易实现与 C 代码的无缝交互。...在某些性能要求极高的系统中，为了精细控制内存布局和管理，开发者可能会实现自定义的内存分配器。自定义分配器的内部实现可能基于 malloc 这种低级分配函数，以便更灵活地优化内存操作。

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《内存碎片：C++程序性能的隐形杀手与优化之道》

同时，当内存块被释放时，可以直接放回内存池中，而不需要进行复杂的内存合并操作，从而减少外部碎片的产生。在 C++中，可以自己实现一个简单的内存池类，或者使用现有的内存池库。...在 C++中，可以根据程序的特点选择合适的内存分配策略。例如，对于需要频繁分配和释放小对象的程序，可以考虑使用基于对象池的分配策略；对于需要分配大量连续内存的程序，可以考虑使用线性分配器等。...此外，还可以使用一些智能的内存分配算法，如 buddy 系统、slab 分配器等。这些算法可以根据内存需求的大小自动选择合适的内存块进行分配，从而减少内存碎片的产生。 3. ...如果不采取任何优化措施，随着程序的运行，可能会产生大量的内存碎片，导致内存利用率降低，程序运行速度减慢。我们可以采用以下优化方法来减少内存碎片： 1. 使用内存池来管理图像数据的内存分配和释放。...通过使用内存池、采用合适的内存分配策略、及时释放不再使用的内存以及避免频繁的内存分配和释放操作等方法，可以有效地减少内存碎片，提高内存利用率，加快程序的运行速度。

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编写高效代码--内存篇

本节主要介绍在 DPDK&VPP 环境中开发应用程序时的一些关键内存注意事项。内存拷贝：数据平面切勿使用libc。虽然libc库中在编译时通常会利用底层硬件的特性，包括Intel的指令集优化。...对于像 memcpy 这样的核心函数，glibc 实现会自动检测处理器架构并利用相应的优化，比如SSE、AVX乃至AVX-512指令集，来加速内存复制操作。...针对频繁调用的特定函数，自定义优化函数是一个良策，此类函数应声明为static inline以利内联优化。DPDK API提供了高度优化的rte_memcpy()函数，专为提升内存拷贝效率而设计。...确有场合需动态分配内存，但在数据处理层使用类似malloc的函数并不推荐，因为管理碎片化的堆空间成本高昂，且分配器未必针对并行分配做了优化。若数据平面确需动态分配，采用固定大小对象的内存池更为适宜。...为减少对内存池环的访问请求，内存池分配器可维护每个核心的缓存，并通过该缓存进行批量请求至内存池环，这样做会显著减少对实际内存池结构的加锁次数。

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spring boot 引起的 “堆外内存泄漏”

到此基本上可以确定是内存分配器在捣鬼，搜索了一下glibc 64M，发现从glibc 从2.11 开始对每个线程引入内存池（64位机器大小就是64M内存），原文如下： ?...按照文中所说去修改MALLOC_ARENA_MAX环境变量，发现没什么效果，去查看tcmalloc（gperftools使用的内存分配器）也使用了内存池方式。...通过在自定义分配器当中埋点可以发现其实程序启动之后程序实际申请的堆外内存其实始终在700M-800M之前，tcmalloc 也有相关埋点也是在700M-800M左右。...为什么自定义的malloc 申请800M，最终占用的物理内存在1.7G呢？...因为自定义内存采用的是mmap分配内存，mmap分配内存的单位是page，也就是page的整数倍，笔者使用的系统pagesize=4k，也就说如果用户申请了1一个字节，也会分配一个page，存在着巨大的空间浪费

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