C++中的内存分配

Question

我有一个项目，在我的程序启动时我必须分配 1024 个字节。在 C++ 程序中。

void* available = new char*[1024];

我写了这个，我觉得还可以。现在我的问题开始了，我应该创建一个函数来接收我应该分配的 size_t 大小（字节数）。我的分配应该 return 一个指向可用内存的第一个字节的 void* 指针。所以我的问题是如何分配具有大小的 void* 指针并从我的可用内存中获取内存。

我是一名学生，不是 C++ 专业人士。也很抱歉我的解释不当。

Answer 1

您似乎在尝试制作 memory pool。尽管这是一个很大的话题，但让我们看看您可以付出最少的努力来创建这样的东西。

游泳池有一些基本要素需要掌握。首先是内存本身，即你从哪里提取内存。在您的情况下，您已经决定要动态分配固定数量的内存。要正确执行此操作，代码应为：

char *poolMemory = new char[1024];

这里没有选择void* pool，因为delete[] pool是undefined when pool is a void pointer。您可以使用 malloc/free，但我会保留它 C++。其次，我没有像您的代码所示那样分配指针数组，因为它分配了 1024 * sizeof(char*) 字节的内存。

第二个考虑因素是如何归还您为池获取的内存。在你的情况下，你要记住删除它，所以最好将它放在 class 中为你做 RAII：

class Pool
{
  char *_memory;
  void *_pool;
  size_t _size;

public:
  Pool(size_t poolSize = 1024)
    : _memory(new char[poolSize])
    , _pool(_memory)
    , _size(poolSize)
  {
  }

  ~Pool() { delete[] _memory; } // Forgetting this will leak memory. 
};

现在我们来谈谈您要问的部分。你想在那个池中使用内存。在 Pool class 中创建一个名为 allocate 的方法，它将返回 n 个字节。此方法应该知道池中还剩下多少字节（成员 _size），并且实质上执行指针运算以让您知道哪个位置是空闲的。不幸的是有陷阱。您必须提供生成的内存应具有的所需对齐方式。这是另一个大话题，从我不认为你打算处理的问题来看（所以我默认对齐为 2^0=1 字节）。

#include <memory>

void* Pool::allocate(size_t nBytes, size_t alignment = 1)
{
    if (std::align(alignment, nBytes, _pool, _size))
    {
        void *result = _pool;
        // Bookkeeping
        _pool = (char*)_pool + nBytes; // Advance the pointer to available memory. 
        _size -= nBytes;               // Update the available space. 
        
        return result;
    }
    return nullptr;
}

我用 std::align 做了这个指针运算，但我想你可以手工完成。在现实世界的场景中，您还需要一个 deallocate 函数，该函数在使用后“打开”池中的点。当池运行内存不足时，您还需要一些策略，即后备分配。此外，初始内存获取可以更有效，例如通过在适当的地方使用静态内存。这有很多风格和方面，我希望我最初包含的 link 能给你一些动力来研究这个主题。

C++中的内存分配

Memory allocate in c++

c++

memory