C++ 메모리 관리의 메모리 풀

메모리 풀은 특정 크기의 자주 할당되고 해제되는 개체를 관리하기 위한 C++ 기술입니다. 사전 할당된 메모리 블록을 사용하여 특히 동시 애플리케이션의 경우 표준 메모리 할당자보다 더 높은 성능을 제공합니다.

C++ 메모리 관리의 메모리 풀

메모리 풀은 메모리 할당 및 관리를 최적화하는 데 사용되는 C++ 기술입니다. 자주 할당되고 해제되는 비슷한 크기의 개체에 대한 메모리 영역을 미리 할당합니다. 메모리 풀은 특히 동시 실행이 많은 애플리케이션에서 표준 메모리 할당자에 비해 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

메모리 풀 작동 방식

메모리 풀 작동 방식은 초기화 중에 큰 메모리 블록을 할당한다는 것입니다. 이 메모리 블록은 개별적으로 할당 및 해제될 수 있는 더 작은 덩어리로 세분화됩니다. 객체를 할당해야 할 때 메모리 풀은 미리 할당된 청크에서 하나를 할당하고, 모든 청크가 다 사용되면 새 청크를 할당합니다.

메모리 풀 만들기

C++에서 메모리 풀을 만드는 것은 매우 간단합니다. 다음 코드를 사용할 수 있습니다.

#include <cstdlib>
#include <new>

constexpr size_t BLOCK_SIZE = 1024;
constexpr size_t NUM_BLOCKS = 100;

class MemoryPool {
private:
    char* memoryBlock;
    char* freePtr;
    char* endPtr;

public:
    MemoryPool() {
        memoryBlock = new char[BLOCK_SIZE * NUM_BLOCKS];
        freePtr = memoryBlock;
        endPtr = memoryBlock + (BLOCK_SIZE * NUM_BLOCKS);
    }

    ~MemoryPool() {
        delete[] memoryBlock;
    }

    void* allocate(size_t size) {
        if (freePtr + size <= endPtr) {
            void* allocatedPtr = freePtr;
            freePtr += size;
            return allocatedPtr;
        }

        return nullptr;
    }

    void deallocate(void* ptr) {
        if (ptr >= endPtr || ptr < memoryBlock) {
            throw "Invalid pointer";
        }

        freePtr = ptr;
    }
};

실용적 예

Object라는 이름의 간단한 struct를 만든 다음 메모리 풀을 사용하여 할당하고 해제해 보겠습니다. Object 的简单的 struct，然后使用内存池对其进行分配和释放：

struct Object {
    int id;
    std::string name;
};

int main() {
    MemoryPool pool;

    Object* object1 = static_cast<Object*>(pool.allocate(sizeof(Object)));
    object1->id = 1;
    object1->name = "Object 1";

    Object* object2 = static_cast<Object*>(pool.allocate(sizeof(Object)));
    object2->id = 2;
    object2->name = "Object 2";

    // ... 使用对象 ...

    pool.deallocate(object1);
    pool.deallocate(object2);

    return 0;
}

在这个例子中，内存池被用来管理 Objectrrreee

이 예에서 메모리 풀은 Object 개체의 메모리 할당 및 해제를 관리하는 데 사용됩니다. 이렇게 하면 메모리 할당 및 할당 취소가 미리 할당된 메모리 블록에서 수행되어 빈번한 시스템 호출로 인한 오버헤드가 방지되므로 성능이 향상됩니다. 🎜

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