STL学习_SGI空间配置器

STL的六大组件：（1）容器：containers  （2）算法：algorithms （3）迭代器：iterator （4）仿函数：functors

                            （5）配接器：adapters （6）配置器：allocators

STL六大组件的交互关系：配置器是幕后奉献者，用来分配空间，算法通过迭代器来进行容器内容的存取等操作，仿函  数协作算法完成不同的策略的变化，算法可以修饰或套接仿函数。

这里自己总结了些空间配置器怎样进行内存的申请

SGI空间配置器分为一级，二级配置器，彼此之间合作完成空间的申请。一级配置器直接使用malloc() free()对空间进行申请和释放，二级配置器采用memory pool(内存池)的管理方式。

    内存申请的步骤：（1）客户申请的空间大于128bytes用一级配置器进行空间的分配，申请的空间小于128bytes用

二级配置器进行空间的分配

                                （2）例如客户申请的空间为n（n <= 128bytes）则系统会调用ROUND_UP( )函数使客户申请的空间上调至8的倍数例如为Nbytes，然后利用FREELIST_INDEX( )函数找到与之相对应的free list,例如为free_list[x],查看free_list[x]所指向的自由链表有没有可以利用的空间，如果有则在自由链表里面拔出一块Nbytes区块，则空间申请成，如果自由链表没有可利用的空间，则在在内存池中利用refill( )函数为free list重新填充空间，chunl_alloc( )函数在内存池中取得20个Nbytes的新区块，取出一块给客户，其余的19块由free_list[x]管理。但是如果内存池中空间的大小不足提供20个Nbytes的区块，但是足够供应一个以上的Nbytes的区块，则从内存池中拨出这不足20个区块的空间出去，分配一个区块给客户，剩下的由free_list[x]管理。又如果内存池的空间大小连一个区块空间都无法供应，则系统要要调用一级配置器利用malloc( )函数从heap中重新去申请一块空间，空间的大小为40+n（附加量）个Nbytes大小的区块，第一块给客户，其余的19块由free_list[x]管理，剩下的20块留给内存池。

                               （3）如果客户又申请空间，但是此时整个系统的heap都没有足够的空间可供客户申请，则系统就会遍历所有的free lists自由链表寻找有没有大于或等于Nbytes的空间，如果没有，则调用一级配置器，因为一级配置器有out_of_memory处理机制，或许有机会释放其他的内存拿来给此处使用，否则，发出bad_alloc异常。

如果感到难以理解下面举个例子说明一下

    如下图，SGI二级配置器有16个free_lists自由链表，各自管理的空间大小为8，16，24，32，48，48，56，64，72，80，88，96，104，112，120，128bytes的小额区块。

    1。如果客户申请32bytes大小的空间，32 <=128则系统调用二级空间配置器，从free_list[3]中找相应大小的空间，没有空间，系统调用一级空间配置器利用malloc( )申请一块大小为40+n(附加量)个32bytes的区块，将第一块给客户，其余的19块由free_list[3]管理,剩余的20个区块留给内存池。

    2.客户又要申请64bytes大小的空间，系统查free_list[7]下面有没有可用的自由链表，没有，则系统查看有没有可用的内存池，发现还有20 * 32bytes大小的内存池空间，但是这些空间不能够供应默认的20块区块，（通过

（20 *32）/ 64 = 10计算出来的），但是可以提供10个区块，则把这10个区块返回，第一个给客户，剩下的由free_list[7]管理。

    3.如果客户又要申请90bytes大小的空间，系统会将90bytes自动上调至8的倍数即96bytes空间的大小，调用二级空间配置器查看free_list[11]下面有没有可用的自由链表，没有，则二级配置器查看有没有可用的内存池空间，发现没有，则系统调用一级空间配置申请一块新的空间区块，区块大小为40+n个96bytes的区块，将第一个给客户，其余的19块由free_list[11]管理，剩下的20块留给内存池。如果整个系统的heap都没有可以分配的空间了，则系统就会遍历所有的free lists自由链表寻找有没有大于或等于Nbytes的空间，如果没有，则调用一级配置器，因为一级配置器有out_of_memory处理机制，或许有机会释放其他的内存拿来给此处使用，否则，发出bad_alloc异常。