C++内存管理：其六、静态allocator的实现

前文我们介绍了简易版内存池的实现，但是那个代码看起来过于繁琐，不够清爽。我们可以把内存池的各个操作封装起来，作为一个独立的内存池使用。

一、设计思想

（1）内存池独立出来为一个类。
（2）这个类的对象作为静态成员，定义于需要使用内存池的类中。作为静态成员的意义在于：不同的对象可以公用一个内存池。
（3）内存池使用嵌入式指针，减少指针的内存损耗。
（4）重载使用内存池的类的operator new函数和operator delete函数。

二、代码实现

#include 
using namespace std;

class Allocator
{
private:
    struct obj{
        struct obj * next;    //嵌入式指针
    };

    obj * freeList = nullptr;
    const int length = 5;    //一个内存的大小是5
public:
    void * allocate(size_t size){
        obj * p ;
        if(freeList== nullptr){
            freeList = (obj*)malloc(size*length);
            p = freeList;
            for(int i=0;i<length-1;i++){
                p->next = (obj* )((char*)p+size);   //内存切片
                p=p->next;
            }
            p->next = nullptr;
        }
        p = freeList;
        freeList = freeList ->next;
        return p;
    }

    void deallocate(void * p){
        ((obj*)p)->next = freeList;
        freeList = (obj*)p;
    }
};

class A{
    int a;
    int b;
    static Allocator allocator;
public:
    A(int a ,int b ):a(a),b(b){}

    void * operator new(size_t size){
        return allocator.allocate(size);
    }

    void operator delete (void * p){
        allocator.deallocate(p);
    }
};

Allocator A::allocator;

int main()
{
    for(int i=0;i<15;i++){
        A * a = new A(1,2);   
        cout<<a<<endl;
        if((i+1)%5 == 0){
            cout<<endl;
        }
    }
}

内存池的大小是5，如果打印出来的结果中，五个地址为一组，一组内部之间相差8字节。组与组之间相差的字节数不一定，那么说明我们的内存池成功了。
运行结果：

0x1801d5118e0
0x1801d5118e8
0x1801d5118f0
0x1801d5118f8
0x1801d511900

0x1801d511c50
0x1801d511c58
0x1801d511c60
0x1801d511c68
0x1801d511c70

0x1801d511c80
0x1801d511c88
0x1801d511c90
0x1801d511c98
0x1801d511ca0

成功了。