应用层内存管理及调试的学习-----（3）

既然我们想做比较靠谱的性能测试，首先要知道如何准确测量一段代码的执行时间

此时，寄出了自己的windows 核心编程–7.6 有对于线程执行时间的获取的描述

#include 
#include 
#include "CElapsedMicroseconds.h"

static BOOL g_bInitFrequncy = QueryPerformanceFrequency(&CElapsedMicroseconds::m_Frequency);
CElapsedMicroseconds::CElapsedMicroseconds()
{
	assert(g_bInitFrequncy);

	// 避免被中断
	SetProcessPriorityBoost(GetCurrentProcess(), true);

	assert(QueryPerformanceCounter(&m_StartingTime));
}

LARGE_INTEGER CElapsedMicroseconds::GetElapsedMicroseconds()
{
	LARGE_INTEGER EndingTime = {};
	LARGE_INTEGER ElapsedMicroseconds = {};
	assert(QueryPerformanceCounter(&EndingTime));
	ElapsedMicroseconds.QuadPart = EndingTime.QuadPart - m_StartingTime.QuadPart;
	ElapsedMicroseconds.QuadPart *= 1000000;
	ElapsedMicroseconds.QuadPart /= m_Frequency.QuadPart;

	m_StartingTime = EndingTime;	// 更新最后的执行时间

	return ElapsedMicroseconds;
}

CElapsedMicroseconds::~CElapsedMicroseconds()
{
	SetProcessPriorityBoost(GetCurrentProcess(), false);
}

这个文章，尝试梳理一下定制内存管理器的必要性以及测试内存allocator 的方法

• 必要性

1. 当我们无脑的调用new 和 delete，或者malloc free 的时候，通过之前的代码看到，显然使用的是系统默认堆.
2. 而多线程环境下，如果全部程序都使用这种无脑的方法，一个是需求种类复杂，大小导致，长时间执行必然导致内存碎片，内存申请和释放都将消耗很长的时间
3. 另一方面，多线程环境下，对于同一个堆的同步访问将导致大量的时间
4. 长时间运行的系统，分配模式需要保持低碎片，否则时间越久，碎片将导致系统无法继续执行。
5. 系统调用，进内核、出内核，将消耗大量时间

• 优化allocator 的方向
• 参考https://www.codeproject.com/Articles/1083210/An-Efficient-Cplusplus-Fixed-Block-Memory-Allocato

6. Heap blocks
   全新块的申请是new 从process heap 中申请的，free 的时候，放入了free-list，再次申请的时候悠闲从free-list 申请，没有再去new（后进先出，提高重复利用率）
7. Heap pool
   通过 new 从process heap 申请一个单独的池，之后通过这个pool 申请内存
8. Static pool
   使用一个静态的内存池，通常是一块比较大的静态内存，来存储所有的内存块。该静态内存池后续被用来申请内存。

heap pool 和 static pool 模式提供了固定申请执行时间。heap blocks可能有额外的查找和new 操作。

• 阅读了网络上一些内存管理器的文章后发现，大部分的实现，都是将内存申请时限为：

union{
void* next;
char pData[size];
}

通过上面的这种方式，实现了memory pool 的概念，再加上一些锁，优化的最佳的实现也就是锁的实现。

• bitmap 的方法表达内存是否被占用，申请和释放都使用比较短的时间

• 通过增加heap 的个数，一方面减少多线程申请和释放的竞争，另一方面，减少内存相互的影响，提高多线程环境下申请和释放的速度。

优化的具体方法，放在下一届，下面先想一下测试方法和用例，否则写出来也不知道好坏

内存测试框架的要求，想要测试的alloctor需要实现特定的内存申请接口，统一测试方法

接口设计的要求：

1. 支持多线程环境测试
2. 支持测试原生的malloc free，new delete 测试
3. 支持内存碎片类型的申请释放操作的测试
4. 支持固定大小内存块的频繁申请释放（可能特定场景就会是这种，看哪种实现效率高）
5. 单进程测试单独的小功能， 避免初始地址空间不同带来的影响
6. 测试进程都以最高优先级运行，保证测试的可信度
7. 申请和释放分别计时
8. 数组类型的申请、释放操作计时
9. 多次执行取平均
10. 对比boost 的实现
11. 是否需要在非必要的时候，释放空闲的整块的大块的内存

下一个开始写代码了