为什么std::allocator这么快?

How is std::allocator so fast?

本文关键字：allocator std 为什么      更新时间：2023-10-16

我认为访问c++标准库的实现是不实际的，因为它是平台相关的(如果这句话错了请纠正我!)。嗯，我想用c++练习一些非常低级的东西(至少，我能用c++编程的低级)。所以，我开始写一个Allocator类，只是为了练习，学习，如果我创造了一些有用的东西，我计划在我的实际项目中使用它。

我的班级看起来还不错。它与经典的Base* pointer = new Derivative;和pointer->~Base(); ::operator delete[] (pointer);的分配、构造、销毁和回收策略一样快。事实上，对于10000000次迭代，我的类慢了0.1秒。

我问这个问题的原因是:std::allocator。对一些人来说，由于特定的原因，它可能会很慢;但是仅仅与我的实现相比，它非常快。请遵守我的代码:

int main()
{
    for(int x=0; x<10000000; x++)
    {
        /* TEST 1: Using my Allocator class
        A* a = Allocator<B>::construct(10,3.2);
        Allocator<A>::destruct(a);
        //*/
        /* TEST 2: Using operators 'new' and 'delete[]' 
        A* a = new B(10,3.2);
        delete a;
        //*/
        /* TEST 3: std::allocator
        std::allocator<B> allocator;
        std::allocator<A> deallocator;
        A* a = allocator.allocate(1);
        allocator.construct(a,10,3.2);
        deallocator.destroy(a);
        deallocator.deallocate(a,1);
        //*/
    }
}

关于我的代码的其他重要注意事项:类A是类b的基。Allocator<T>::construct(args...)和Allocator<T>::destruct(pointer)是静态内联方法。第一个方法既分配内存(只够一个对象使用)，又在这个内存位置构造对象(通过使用参数)。第二个方法首先析构对象，然后释放内存位置。所有三个测试的结果(就我调试的结果而言)完全相同，并且可以正常工作。我将这个循环与这3个独立的测试一起使用(每次一个测试)。

下面是10000000次迭代的结果:
测试1:app. 1.550秒
测试2:app. 1.450秒
测试3:app. 1.200秒
(注:这些数字都是近似值)

std::allocator比两者都快得多。也许没有太大的区别，但我想知道这种区别的原因。我对std::allocator的实现非常好奇。谢谢你的帮助和时间。



附加信息:我在Ubuntu Quantal Quetzal下使用GCC 4.7.2

您将不得不学习分支预测和CPU流水线，内部实现的低时间复杂度算法，以及缓存一致性，以便进行高度优化。我不知道std::allocator的实现，但从你的问题来看，我提到的事情是显著提高性能的领域。

编辑:如果std::allocator像评论建议的那样使用new和delete，那么很容易使用一些内存池来制作更具体和优化的分配器。

std:allocator将保留一个内存池，并且不需要在每次调用construct时都进行系统调用;另一方面，每次调用时都由system

分配新的内存。
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