当前位置：首页 > news >正文

C++项目——内存池

news 来源：原创 2025/8/6 18:54:40

C++项目——内存池

前置知识

std::allocator

c++中所有stl容器都有自己的allocator类用于分配和回收空间，例如vector类中push_back函数的实现方式：

template <class T>
void Vector<T>::push_back(const T& t)
{
// are we out of space?if (first_free == end)reallocate(); // gets more space and copies existing elements to italloc.construct(first_free, t);++first_free;
}

其中first_free指向容器中第一个空闲的块，如果没有空闲的块就调用reallocate()函数重新分配空间

alloc是类Allocator<T>的一个对象，construct方法可以在一个指定区域构建对象，构造完之后让first_free指向下一个空闲的块

当我们使用new表达式时，在调用拷贝构造函数时会伴随着内存分配，实际上是用了c++的内置操作符new：

void *operator new(size_t); // allocate an object
void *operator new[](size_t); // allocate an array
new (place_address) type
new (place_address) type (initializer-list)

其中前两行分别用于分配对象内存和分配数组内存，后两行则用于在指定空间构造对象

注意：new表达式 ≠ new运算符，new表达式是不可以被重载的，new表达式底层就是调用这个重载函数

Alloctor类的construct方法底层实现就是一句placement new（定位new）语法

也就是上一个代码块第3行 new (place_address) type

new (first_free) T(const T& t);

告诉编译器“在给定地址 first_free 上构造对象”

placement new 只负责在指定内存上构造对象，内存分配已经由其他逻辑（比如 Allocator 内部）完成了

再来看reallocate函数的实现：

template <class T> void Vector<T>::reallocate() {
// compute size of current array and allocate space for twice as many elementsstd::ptrdiff_t size = first_free - elements;std::ptrdiff_t newcapacity = 2 * max(size, 1);
// allocate space to hold newcapacity number of elements of type TT* newelements = alloc.allocate(newcapacity);
// construct copies of the existing elements in the new spaceuninitialized_copy(elements, first_free, newelements);
// destroy the old elements in reverse orderfor (T *p = first_free; p != elements; /* empty */ )alloc.destroy(--p);
// deallocate cannot be called on a 0 pointerif (elements)
// return the memory that held the elementsalloc.deallocate(elements, end - elements);
// make our data structure point to the new elementselements = newelements;first_free = elements + size;end = elements + newcapacity;
}

其中Alloctor<T>类的allocate成员函数的作用是向系统申请指定个数的长度为sizeof(T)的连续空间

其底层实现是调用的重载new运算符，分配数组内存：

return operator new[](newcapacity * sizeof(T));

uninitialized_copy函数是memory头文件的函数，其声明形式如下：

template <class InputIterator, class ForwardIterator>ForwardIteratoruninitialized_copy ( InputIterator first, InputIterator last,ForwardIterator result );

elements指针指向的是vector内部维护的线性表的首地址，该函数的调用实际上将elements与first_free所限定的区域里的对象拷贝到由newelements所指向的新分配的的空间中去，其底层也是使用的是拷贝构造函数。

然后就是Alloctor<T>类的destory函数，它有一个参数，指向需要销毁的对象的指针，该函数只进行对象的销毁，不进行内存的回收。实际上这里就是简单的调用析构函数而已

最后是Alloctor<T>类的deallocate函数，它有两个参数，第一个指向线性表的首地址，第二个参数指明要内存回收的对象的个数，注意，这里只进行内存回收，而不会进行对象的销毁，其底层使用的是delete重载函数，同new重载函数一样，它也不是我们所熟知的delete表达式，而delete表达式其底层则是调用了delete重载函数来释放内存的，先来看delete有哪些重载函数：

void *operator delete(void*); // free an object
void *operator delete[](void*); // free an array

与new类似，两个重载函数分别对应释放对象和释放数组

内存碎片问题

造成堆内存利用率很低的一个主要原因就是内存碎片化。内存碎片化就是计算机程序在运行过程中，频繁地内存分配与释放引起的内存空间不连续性问题，可能导致内存利用率降低甚至无法分配所需的内存。内存碎片主要分为内碎片和外碎片两种类型。
内碎片

定义：内碎片指已分配的内存块未被实际使用的部分。即程序请求的内存小于分配的内存块大小时，多
录知识
余的部分形成内碎片。
产生原因：内存分配器通常按固定的对齐规则分配内存块（如对齐到4字节或8字节），分配大小往往
是申请大小的倍数。
举例：程序需要13字节内存，但内存分配器按16字节对齐规则分配了16字节。多出的3字节就是内碎
片

外碎片

定义：外碎片是指系统中有足够总量的空闲内存，但这些空闲内存不连续，无法满足一个较大的分配
请求。
产生原因：频繁的小内存块的分配和释放导致内存分布变得零散和不连续的小块空闲内存无法自动组
合成足够大的连续块。
举例：系统中有多个小块空闲内存，总量为100MB，但是由于这些空闲内存块彼此不连续，无法分配
一个需要50MB的大块。

注：内存池的固定大小块分配等机制，可以减少有效外碎片，内存池的内存分配策略根据实际需求制定的
越精细产生的内碎片越少。ps：内存碎片是不可避免只能减少的

C++项目——内存池

C项目——内存池前置知识 std::allocator c中所有stl容器都有自己的allocator类用于分配和回收空间，例如vector类中push_back函数的实现方式： template <class T> void Vector<T>::push_back(const T& t) { // are we out of space…...

编程日记 2025/8/6 18:54:40

【设计模式】SOLID 设计原则概述

SOLID 是面向对象设计中的五大原则，不管什么面向对象的语言， 这个准则都很重要，如果你没听说过，赶紧先学一下。它可以提高代码的可维护性、可扩展性和可读性，使代码更加健壮、易于测试和扩展。SOLID 代表以下五个设计原…...

编程日记 2025/8/6 9:12:11

Deepseek-r1:14b+ScraperAPI实现联网本地大模型回答

文章目录前言一、Deekseek本地部署二、SerpAPI1.什么是SerpAPI？2.如何使用SerpAPI进行Web搜索三、实现Deepseek-r1:14bScraperAPI实现联网本地大模型回答1. Code 前言我需要对本地的Deepseek-r1:14b进行提问，我发现它对于实时的问题，或者…...

编程日记 2025/8/5 19:05:21

DHCP工作原理

DHCP报文类型 DHCP Discover 客户端广播发送DHCP discover报文消息, 客户端通过UDP68端口向网络上发送DHCP discover数据包(包含MAC地址和计算机名等信息).源为0.0.0.0, 目的为255.255.255.255 discover等待时间默认为1秒, 1秒内没有得到回应, 客户机会将这一广播包重新发送4次…...

编程日记 2025/8/6 18:42:01

JVM常见面试总结

JVM（Java虚拟机）是Java程序运行的核心，掌握JVM相关知识对于Java开发者至关重要。以下是JVM常见的面试问题总结： 1. JVM内存模型问题：JVM的内存结构分为哪些部分？ 答案： 方法区（Met…...

编程日记 2025/8/5 23:16:05

博客系统自动化测试报告

1.项目背景基于SSM框架实现的个人博客系统，现有登录注销页面，博客列表页，博客内容页，博客编辑页面。登录即可查看自己曾经发表的博客，通过使用Selenium定位web元素、对获取到的元素进行操作等，对博客系统…...

编程日记 2025/8/6 18:44:54

如何选择合适的 AI 模型？（开源 vs 商业 API，应用场景分析）

1. 引言在 AI 迅猛发展的今天，各类 AI 模型层出不穷，从开源模型（如 DeepSeek、Llama、Qwen）到商业 API（如 OpenAI 的 ChatGPT、Anthropic 的 Claude、Google Gemini），每种方案都有其优势与适用…...

编程日记 2025/8/6 18:54:20

目标检测20年（二）

没有看过（一）的可以看看笔者这篇文章： 目标检测20年（一）-CSDN博客目录 3.2 目标检测数据集和指标 3.2.1 数据集 3.2.1.1 Pascal VOC 3.2.1.2 ILSVRC 3.2.1.3 MS-COCO 3.2.1..4 Open Images 3.2.2 指标 3.3 目…...

编程日记 2025/8/1 17:00:13

【linux】统信操作系统修改默认编辑模式从nano改为vim

统信操作系统修改默认编辑模式从nano改为vim 适用命令update-alternatives --config editor rootuos-PC:~# update-alternatives --config editor 有 3 个候选项可用于替换 editor (提供 /usr/bin/editor)。选择路径优先级状态 ---------------------…...

编程日记 2025/8/6 18:44:53

在Fedora-Workstation-Live-x86_64-41-1.4中使用最新版本firefox和腾讯翻译插件让英文网页显示中文翻译

在Fedora-Workstation-Live-x86_64-41-1.4中使用最新版本firefox和腾讯翻译插件让英文网页显示中文翻译应用——系统工具——终端 suozhangfedora:~$ rpm -aq | grep firefox firefox-131.0.2-1.fc41.x86_64 firefox-langpacks-131.0.2-1.fc41.x86_64 fedora41系统自身安装有f…...

编程日记 2025/8/6 5:11:17

集成学习（下）：Stacking集成方法

一、Stacking的元学习革命 1.1 概念 Stacking（堆叠法） 是一种集成学习技术，通过组合多个基学习器（base learner）的预测结果，并利用一个元模型（meta-model）进行二次训练&#xff0c…...

编程日记 2025/8/4 10:36:21

知道自己鼠标在某个竖直平面上的经纬度信息在这个竖直的平面上的实时坐标

鼠标放上去就开启map.on(mars3d.EventType.mouseMove，结合以下方法实现 callback: function (e) {// 经纬度const mpt LngLatPoint.fromCartesian(e.cartesian)const ptNew proj4Trans([mpt.lng, mpt.lat], "EPSG:4326", CRS.CGCS2000_GK_Zone_3)const …...

编程日记 2025/8/2 22:57:02

【技术简析】触觉智能RK3506 Linux星闪网关开发板：重新定义工业物联新标杆

在工业智能化与物联网深度融合的今天，深圳触觉智能推出首款搭载瑞芯微RK3506芯片的Linux星闪网关开发板，为大家技术解析。 RK3506-国产芯的硬核实力作为瑞芯微2024年第四季度推出的入门级工业芯片平台，RK3506以三核Cortex-A7（1.…...

编程日记 2025/8/6 13:22:18

GLB文件介绍

GLB文件是由支持glTF（GL Transmission Format）标准的软件或工具生成的。glTF是一种开放的3D模型传输格式，而GLB是其二进制版本，通常用于嵌入纹理和模型数据。以下是常见的生成GLB文件的软件和工具： 1. 3D建模软件 • …...

编程日记 2025/8/4 11:27:23

树莓集团数字产业布局：商业智慧的多维呈现

树莓集团在数字产业的布局展现其前瞻性的商业智慧，通过多维度的战略部署，构建一个 শক্তিশালী且富有活力的数字生态系统。全国产业园布局：构建数字产业生态链树莓集团通过在全国范围内建设产业园，有效整合资源&#x…...

编程日记 2025/8/6 6:48:28

“智改数转”新风口，物联网如何重构制造业竞争力?

一、政策背景为深化制造业智能化改造、数字化转型、网络化联接，江苏省制定了《江苏省深化制造业智能化改造数字化转型网络化联接三年行动计划（2025－2027年）》，提出到2027年，全省制造业企业设备更新、工艺…...

编程日记 2025/8/5 21:49:17

代码随想录第55期训练营第八天|LeetCode344.反转字符串、541.反转字符串II、卡码网：54.替换数字

前言这是我参加的第二次训练营！！！爽！这次我将更加细致的写清每一道难题，不仅是提升自己，也希望我自己的写的文章对读者有一定的帮助！ 打卡代码随想录算法训练营第55期第八天（づ&a…...

编程日记 2025/8/2 18:53:28

c++ XML库用法

在C中，处理XML文件的读写操作可以通过多种库来实现。以下是几个常用且简洁的库： 1. TinyXML-2 简介: TinyXML-2 是一个轻量级的C XML解析库，易于使用且性能良好。特点: 简单易用，API直观。内存占用小，适合嵌入…...

编程日记 2025/7/31 7:49:06

力扣算法Hot100——128. 最长连续序列

题目要求时间复杂度为O(n)，因此不能使用两次循环匹配。首先使用 HashSet 去重，并且 HashSet 查找一个数的复杂度为O(1)外循环还是遍历set集合，里面一重循环需要添加判断，这样才不会达到O( n 2 n^2 n2)判断是否进入最长序列查找循…...

编程日记 2025/8/4 5:34:27

spring-tx笔记

编程式事务与声明式事务的理解补充：什么是事务？ 事务是一个重要概念，尤其在数据库管理系统中。事务是指一组操作。，这些操作要么全部成功执行，要么全部不执行，确保数据的一致性和完整性编程式事务编…...

编程日记 2025/8/5 11:22:19

VulnHub-Web-Machine-N7通关攻略

一、信息收集第一步：确定靶机IP为192.168.0.107 第二步：扫描后台及开放端口第三步：进行敏感目录及文件扫描 http://192.168.0.107/index.html (CODE:200|SIZE:1620) http://192.168.0.107/server-status (CODE:403|SIZ…...

编程日记 2025/8/6 15:09:01

【PCIe 总线及设备入门学习专栏 3.1 -- PCIe 中为何只有 TLP 会被 Switch 和 RC 进行路由？】

文章目录 Overview为什么 DLLP 不需要路由呢？总结Overview 这里介绍些为什么在 PCIe 中只有 TLP（事务层数据包）会被 Switch 和 Root Complex（RC）路由，而 DLLP（数据链路层数据包）和 Ordered Set 不会被路由。这是因为 TLP 起始于源端口的事务层，结束于目的端口的事务…...

编程日记 2025/8/6 18:51:08

3月21号

今天写了一些题: P1149 [NOIP 2008 提高组] 火柴棒等式题目描述给你 n 根火柴棍，你可以拼出多少个形如 ABC 的等式？等式中的 A、B、C 是用火柴棍拼出的整数（若该数非零，则最高位不能是 0）。用火柴棍拼数字 0∼9 的…...

编程日记 2025/8/1 20:33:21

以高斯（GaussDB）为例，在cmd 命令行连接数据，操作数据库，关闭数据库的详细步骤

以下是使用 Windows 命令行（cmd） 操作 GaussDB（以 GaussDB(for openGauss) 社区版为例） 的详细步骤，涵盖连接数据库、基本操作、关闭数据库的全流程： 1. 环境准备前提条件： 安装 GaussDB&a…...

编程日记 2025/8/5 18:37:25

Spring Boot 3 新特性实战：从理论到实践

引言 Spring Boot 自发布以来，凭借其简洁的配置和强大的功能，迅速成为 Java 开发者的首选框架。随着 Spring Boot 3 的发布，开发者们迎来了更多令人兴奋的新特性。本文将深入探讨 Spring Boot 3 的新特性，并通过实战示例展示如何…...

编程日记 2025/8/1 11:30:39

在 Linux 系统中，路径（Path）用于定位文件或目录的位置。路径分为两种类型：相对路径和绝对路径。它们的核心区别在于路径的起点不同

1. 绝对路径（Absolute Path） 定义： 从根目录 / 开始的完整路径，无论当前在哪个目录下，绝对路径都能唯一指向目标位置。特点： 以 / 开头。明确且唯一，与当前所在目录无关。示例： …...

编程日记 2025/8/2 16:10:19

AI 时代的通信新范式：MCP（模块化通信协议）的优势与应用

文章目录引言 1. 传统 API 的局限性2. MCP（模块化通信协议）的核心优势2.1 更好的模块化支持2.2 低耦合性与灵活性2.3 高性能数据传输2.4 适配分布式 AI 计算架构 3. AI 时代的 MCP 应用案例4. 结论：AI 时代的通信新范式引言在 AI 驱动的现…...

编程日记 2025/7/27 17:09:47

Jmeter旧版本如何下载

1.Jmeter最新版本下载位置 https://jmeter.apache.org/download_jmeter.cgi2.Jmeter旧版本下载位置 https://archive.apache.org/dist/jmeter/binaries稳定版本：5.4.1...

编程日记 2025/7/23 11:08:51

XXE漏洞

一、XXE漏洞概述 1. 定义 XXE（XML External Entity Injection）即 XML外部实体注入漏洞，攻击者通过构造恶意XML数据，利用XML解析器的外部实体加载功能，实现文件读取、内网探测、拒绝服务（DoS）…...

编程日记 2025/8/4 22:55:53

麒麟操作系统安装人大金仓数据库

如果你想拥有你从未拥有过的东西，那么你必须去做你从未做过的事情在当前数字化转型和信息安全备受重视的背景下，众多公司积极推进国产化改造进程。在操作系统领域，统信、open 欧拉、中标麒麟、银河麒麟等国产操作系统崭露头角，逐…...

编程日记 2025/8/4 15:16:23

嵌入式芯片与系统设计竞赛，值得参加吗？如何选题？需要学什么？怎么准备？

2025年全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛已经正式启动，3月10日大赛通知正式下发，3月10日-19日各赛道的选题也陆续公布，4月25日大赛报名截止，感兴趣的同学可以及时关注！ 大赛报名通知： 大赛通知丨2025年嵌…...

编程日记 2025/8/1 14:30:04

dfs刷题排列问题 + 子集问题 + 组和问题总结

文章目录一、排列问题全排列II题解代码优美的排列题解代码二、子集问题字母大小写全排列题解代码找出所有子集的异或总和再求和题解代码三、组合问题电话号码的字母组合题解代码括号生成题解代码组合题解代码目标和题解代码组合总和题解代码总结一、排列问题全排列…...

编程日记 2025/8/3 1:37:12

Win上安装Linux（虚拟机版）

目录 1、下载虚拟机Vmware Fusion 2、linux镜像文件下载（redhat版） 3、redhat镜像安装 4、第一次启动linux系统设置 1、下载虚拟机Vmware Fusion 下载地址：Vmware下载链接 2、linux镜像文件下载（redhat版） 官网…...

编程日记 2025/8/4 4:33:03

从零开发数据可视化

一、可视化模版展示二、知识及素材准备 div css 布局flex布局Less原生js jquery 的使用rem适配echarts基础相关js、images、font百度网盘下载链接： 通过百度网盘分享的文件：素材1 链接: https://pan.baidu.com/s/1vmZHbhykcvfLzzQT5USr8w?pwdwjx9…...

编程日记 2025/8/6 12:27:07

访问者模式

访问者（Visitor）模式属于行为型模式的一种。访问者模式主要用于分离算法和对象结构，从而在不修改原有对象的情况下扩展新的操作。它适用于数据结构相对稳定，而操作（行为）容易变化的场景。访问者模式允许…...

编程日记 2025/8/6 13:34:11

字符指针的三道例题+算法改进

目录一.杨氏矩阵 1.初级 2.想把下标带回来二.字符串左旋算法改进三.判断是否为字符串旋转结果算法改进四. 3个字符函数 1.strcat 2.strncat 3.strstr 一.杨氏矩阵数字矩阵，每行从左到右递增，每列从上到下递增，编写程序在矩…...

编程日记 2025/8/5 20:25:03

zephyr-中国跨国并购数据（1997-2024.3.8）

Zephyr专注于提供关于跨国并购、合资和投资的数据。本次分享的Zephyr中国跨国并购数据，涵盖了从1997年到2024年3月8日的并购金额、交易类型、交易状态等详细交易记录，可为研究者分析并购趋势与模式、绩效等提供数据支持。一、数据简介数据名称&#x…...

编程日记 2025/8/5 4:55:17

UNIX网络编程笔记：套接字

套接字什么是套接字（Socket）？ 套接字（Socket） 是网络编程中的核心概念，可以理解为一种通信端点，用于实现不同设备之间的数据交换。它类似于现实中的“插座”，为应用程序提供了一套…...

编程日记 2025/8/4 14:15:16

协议-CAN-CANopen

是什么？汽车工程师的总线协议为什么？ 1980年代初期，由于没有可满足汽车工程师的总线协议，人们开始开发新的串行总线在底特律举行SAE会议上CAN总线诞生，称之为Automotive Serial Controller Area Network怎么做？核心本质两根线上特殊电平的特殊协议张嘴显性电平‘0’，…...

编程日记 2025/8/3 12:30:12

星越L_ 雨刷使用功能讲解

目录 1.向下拨动 2，向上拨动 3.调节雨刷的灵敏度 4.再次向上拨动 5.再向上 6.向内侧拨动 7.后雨刷开启 8.向外侧拨动 9.更换雨刷 1.向下拨动雨刷单次工作 2，向上拨动自动雨刷开启 3.调节雨刷的灵敏度转动滚轮调节雨刷的灵敏度...

编程日记 2025/7/30 10:48:57

关于FastAPI框架的面试题及答案解析

FastAPl是一个现代、快速（高性能）的Web框架，用于构建API，基于Python3.7+的类型提示功能。它由Python开发者SebastianRamirez创建，并且使用了Starlette作为其核心组件以及Pydantic进行数据验证。文章目录基础篇1. FastAPI的核心优势是什么？2. 如何定义一个GET请求路由？…...

编程日记 2025/8/4 18:47:18

[7-01-03].SpringBoot3集成MinIo

MinIO学习大纲一、Spingboot整合MinIo 第1步：搭建SpringBoot项目： 第2步：引入minio依赖 <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <project xmlns"http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi&q…...

编程日记 2025/8/5 8:15:22

一个KADB测试实践

测试结果本文档描述xxxx测试中6个典型测试场景的测试结果及背景，旨在对不同数据量，不同存储方式，不同优化器三者的组合优化进行探索，进而为未来的类似测试提供组合优化参考。数据插入（500万） 5进程批量…...

编程日记 2025/8/5 16:31:59

dockerSDK-Go语言实现

前情提要本文基于开发一个在线代码运行平台的项目需求上，所以需要挂载目录以达到获得执行文件的目的。步骤1 首先在docker-compose 文件中，当前容器一定要跟宿主机的套接字进行挂载 version: 3.8 services: code-runner-api: build: context: . d…...

编程日记 2025/8/2 22:54:18

使用excel.EasyExcel实现导出有自定义样式模板的excel数据文件，粘贴即用！！！

客户要求导出的excel文件是有好看格式的，当然本文举例模板文件比较简单，内容丰富的模板可以自行设置，话不多说，第一步设置一个"好看"的excel文件模板上面要注意的地方是{.变量名} ，这里的变量名对应的就是…...

编程日记 2025/8/3 5:44:49

C++ string的模拟实现

Hello!!大家早上中午晚上好，昨天复习了string的使用，今天来模拟实现一下string！！！ 一、string的框架搭建 1.1首先我们需要一个string的头文件用来做变量、函数、类等声明；再需要一个test文件来做测试,还需…...

编程日记 2025/8/1 18:39:06

Spring AI Alibaba ChatClient使用

一、ChatClient简介 Chat Client：https://java2ai.com/docs/1.0.0-M5.1/tutorials/chat-client/ 1、ChatClient 简介 ChatClient 提供了与 AI 模型通信的 Fluent API，它支持同步和反应式（Reactive）编程模型。与 ChatModel、Messag…...

编程日记 2025/8/4 4:09:36

算法及数据结构系列 - 二分查找

系列文章目录算法及数据结构系列 - BFS算法文章目录二分查找框架思路经典题型二分查找寻找左侧边界寻找右侧边界刷题875. 爱吃香蕉的珂珂1011. 在 D 天内送达包裹的能力392. 判断子序列二分查找框架思路 int binarySearch(int[] nums, int target) {int left 0, righ…...

编程日记 2025/7/28 22:12:11

回归任务训练--MNIST全连接神经网络（Mnist_NN）

import torch import numpy as np import logging from torch.utils.data import TensorDataset, DataLoader from torch.utils.data import DataLoader# 配置日志 logging.basicConfig(levellogging.INFO, format%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s)# 定义 loss_batch…...

编程日记 2025/8/5 23:03:27

SvelteKit 最新中文文档教程（8）—— 部署 Node 服务端

前言 Svelte，一个语法简洁、入门容易，面向未来的前端框架。从 Svelte 诞生之初，就备受开发者的喜爱，根据统计，从 2019 年到 2024 年，连续 6 年一直是开发者最感兴趣的前端框架 No.1： Svelte …...

编程日记 2025/8/5 23:43:15

C++项目——内存池

前置知识

std::allocator

内存碎片问题

相关文章：