内存池的作用--减少内存碎片

1 内存池出现的必要性和原因

C/C++下内存管理是让几乎每一个程序员头疼的问题，分配足够的内存、追踪内存的分配、在不需要的时候释放内存——这个任务相当复杂。而直接使用系统调用malloc/free、new/delete进行内存分配和释放，有以下弊端：

1. 调用malloc/new,系统需要根据“最先匹配”、“最优匹配”或其他算法在内存空闲块表中查找一块空闲内存，调用free/delete,系统可能需要合并空闲内存块，这些会产生额外开销
   
2. 频繁使用时会产生大量内存碎片，从而降低程序运行效率
3. 容易造成内存泄漏

 

内存池（memory pool)是代替直接调用malloc/free、new/delete进行内存管理的常用方法，当我们申请内存空间时，首先到我们的内存池中查找合适的内存块，而不是直接向操作系统申请，优势在于：

1. 比malloc/free进行内存申请/释放的方式快
2. 不会产生或很少产生堆碎片
3. 可避免内存泄漏

2 内存池的实现

从这里下载该内存池实现的源码。

首先给出该方案的整体架构，如下：

图1.内存池架构图

结构中主要包含block、list 和pool这三个结构体，block结构包含指向实际内存空间的指针，前向和后向指针让block能够组成双向链表；list结构中free指针指向空闲 内存块组成的链表，used指针指向程序使用中的内存块组成的链表，size值为内存块的大小，list之间组成单向链表；pool结构记录list链表的头和尾。

申请：根据所申请内存的大小，遍历list链表，查看是否存在相匹配的size；