C++ buffer pool?

C++ buffer pool?

本文关键字：pool buffer C++      更新时间：2023-10-16

我有一个强大的用例，可以预先分配我需要的所有内存，并在完成后释放它。

我已经提出了这个真正的简单缓冲池C++实现，我必须对其进行测试，但我不确定我尝试使用的指针算法是否允许我这样做。基本上是我接下来要做的一点和发布。我更喜欢围绕这个想法的一些技巧，而不是依赖任何类型的内存处理程序，这只会使客户端代码更加复杂。

#include <stdio.h>
#include <queue>
#include "utils_mem.h"
using namespace std;
template <class T>
class tbufferpool {
private:
    const int m_initial;
    const int m_size;
    const int m_total;
    T*        m_buffer;
    vector<T*> m_queue;
public:
    // constructor
    tbufferpool(int initial, int size) : m_initial(initial), m_size(size), m_total(initial*size*sizeof(T)) {
        m_buffer = (T*) malloc(m_total);
        T* next_buffer = m_buffer;
        for (int i=0; i < initial; ++i, next_buffer += i*size) {
            m_queue.push_back(next_buffer);
        }
    }
    // get next buffer element from the pool
    T* next() {
        // check for pool overflow
        if (m_queue.empty()) {
            printf("Illegal bufferpool state, our bufferpool has %d buffers only.", m_initial);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        T* next_buffer = m_queue.back();
        m_queue.pop_back(); 
        return next_buffer;
    }
    // release element, make it available back in the pool
    void release(T* buffer) {
        assert(m_buffer <= buffer && buffer < (buffer + m_total/sizeof(T)));
        m_queue.push_back(buffer);
    }
    void ensure_size(int size) {
        if (size >= m_size) {
            printf("Illegal bufferpool state, maximum buffer size is %d.", m_size);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }
    // destructor
    virtual ~tbufferpool() {
        free(m_buffer);
    }
};

首先，当您增加指向 T 的指针时，它将指向内存中 T 的下一个元素。

m_queue.push(m_buffer + (i*size*sizeof(T)));

这应该是这样的

m_buffer = (T*) malloc(m_total);
T* next = m_buffer;
for (int i=0; i < initial; ++i) {
    m_queue.push(next++);
}

第二 

assert(m_buffer <= buffer && buffer < m_total);

它应该像

assert(m_buffer <= buffer && buffer <= m_buffer + m_total/sizeof(T));

希望对您有所帮助！

我不明白你为什么要"包装"STL队列<>容器。 只需将您的"缓冲区"放入队列中，然后根据需要提取地址即可。 当您在缓冲区中完成"段"时，只需将其从队列中弹出，它就会自动释放。 因此，您只需要实际的缓冲区类，而不是指向缓冲区的指针。

这让我感到重新发明了轮子。 现在，由于您需要一次分配整个内容，因此我将使用vector不排队，因为vector<>类型可以在构造时一次分配所有内容，并且push_back()方法除非需要，否则不会重新分配，pop_back()也是如此。 有关使用的方法，请参阅此处。

不过，基本上，这是我的粗略想法：

#include <myType.h> // Defines BufferType
const int NUMBUFFERS = 30;
int main()
{
    vector<BufferType> myBuffers(NUMBUFFERS);
    BufferType* segment = &(myBuffers[0]);    // Gets first segment
    myBuffers.pop_back(); // Reduces size by one
    return 0;
}

我希望这能给你一个大致的想法。 您可以以这种方式使用向量中的缓冲区，并且只有一个分配或取消分配，如果您愿意，您可以使用类似堆栈的逻辑。 dequeue类型也可能值得一看，或者其他标准容器，但如果只是"我只想要一个 alloc 或 de-alloc"，我只会使用 vector，甚至是指向数组的智能指针。

我使用对象池发现了一些东西：

我不确定是否一次分配所有对象。我喜欢从包含对其自己的池的私有引用的"pooledObject"类中降下我所有的池化对象，因此允许使用简单的无参数"释放"方法，并且我始终绝对确定对象总是被释放回它自己的池。 我不确定如何使用静态数组 ctor 加载带有池引用的每个实例 - 我总是在循环中逐个构造对象。

另一个有用的私有成员是"分配"的布尔值，在对象被取消池化时设置，并在释放时清除。 这允许池类进行检测，除非对象被释放两次，则会立即检测。 如果不立即检测到"发布两次"错误可能会非常令人讨厌 - 奇怪的行为或崩溃发生在几分钟后，并且通常在另一个模块的另一个线程中发生。 最好尽快检测双重释放！

我发现将我的池级别转储到 1s 计时器上的状态栏很有用且令人放心。 如果发生泄漏，我可以看到它正在发生，并且通常，当数字惊人地下降时，我可以通过我所在的活动来了解泄漏的位置。 谁需要瓦尔格林德：）

关于线程，

如果必须使池线程安全，则使用阻塞队列会有所帮助。 如果池用完，尝试获取对象的线程可以等到它们被释放，并且应用程序只会变慢，而不是崩溃/死锁。 另外，要小心重新。虚假共享。 您可能必须使用"填充"数组数据成员来确保没有两个对象共享缓存行。

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