STL----空间配置器

1， STL为什么给出将空间配置器单独给出？

答：

标准的空间配置器：是将 operator new 以及 operator delete 进行封装，没有什么实际的所用，没有解决下面的问题。

2，什么是空间配置器？

一级空间配置器：（用户申请的空间大于128字节）

使用 malloc + free + 空间不足的应对措施（oom_Malloc）

Allocate(size)   ----> malloc ----> OOM_Malloc ---->空间不足的应对措施（函数）：

用户提供 应对函数 ：去执行对应的措施函数

用户没有提供应对函数： 抛bad_alloc异常

二级空间配置器：（用户申请空间小于等于128字节）  

使用：内存池技术

使用过程：

1，用户的申请空间字节数小于内存池的空间时，直接从内存池中获取。

,2，为了将用户申请的并归还的空间有效的管理起来，使用链表进行管理。

 

为什么将用户申请的字节数对齐到8的整数倍？

A，使用来链表来管理就必须有存放指针的空间。在64位操作系统中，一个指针的大小是8个字节。所以要对齐到8的整数倍。

B，当用户每次申请的字节数都是8的整数倍时，产生的空间块就只有16种。这样就可以将每种空间大小一样内存块用链表连接起来，并将者16种链表通过哈希表连接起来 。

 

用户如何使用空间配置器

1，申请空间

void * Allocate ( size_t  size )

szie > 128 字节：一级空间配置器。

size <= 128字节 ：二级空间配置器

             1，通过用户size计算index

             2，检测当前链表中是否有节点

                         是：将 链表中第一个节点分配给用户（头删方式----效率高）

                          否：Refill （）：将 size 向上对齐到8的整数倍，向内存池里要

void * ReFill（size_t  size （已经是8的倍数））

              1，chunk_alloc 向内存池索要nobjs（20）个size字节的小 内存块

              2，nobjs == 1 :chunk_alloc只提供了一块-------直接分配给用户，不必挂到链表上

              3,  1 < nobjs <=20 : 将第一块空间交给用户使用，剩余的nobjs-1块空间挂到对应的链表中

              4，nobjs==0

 void *    chunk_alloc(size_t& objs  ,  size_t  size)

              1,计算内存池剩余的空间，leftBytes

              2，计算总共需要的空间   ， totalBytes

              分配空间：

                          a,leftBytes >= totalBytes:  直接提供objs块(20)

                          b，leftBytes  >=size  :  起码能提供一个size的空间

                          c，leftBytes  <size  :  连一块都提供不了：

                                 想办法去找空间：

                                      1，向系统要  

                                                    成功：调用chunk_alloc，（此时内存池里有空间了）

                                                    失败 ;想办法

                                      2，到自由链表中找，是否有交大的空间

                                                有：内存池----->chunk_alloc

                                                无：想办法

                                      3，一级空间配置器：有空间不足的应对措施，有可能会申请成功，没有的话就抛异常。

                                               有：内存池----->chunk_alloc

                                               无：抛异常

 

用户归还空间 ：

void* DeAllocate （  void *  p    , size_t size ）

               1,size >128  ：调用一级空间配置器

               2，size <= 128 ：挂接到对应的自由链表中  （头插）

 

。3，STL空间配置器解决什么问题？

A，频繁向系统申请小的内存块，易造成内存碎片的问题。

B，导致运行效率低。

C，额外空间浪费。每次申请会多申请36个字节。

D，内存泄漏。

4，STL空间配置器有什么缺陷？