基于静态内存分配器的问题答案

【问题标题】：The problems of basing an allocator on static memory基于静态内存分配器的问题
【发布时间】：2017-06-02 08:20:32
【问题描述】：

我最近提出了在 C++ 程序中使用静态初始化数组（即“静态字节内存 [大小]”）来池化内存的想法。分配内存块的过程类似于预先为池调用 malloc。然后我构建了这个分配器，似乎没有问题。除了有限的内存空间之外，这种分配器架构还有其他问题吗？

注意：我保留内存块的方法是创建一个存储大小、指针和邻居的块的链表。并不是说它对这个问题很重要。

【问题讨论】：

请问为什么你做了这样的事情？默认分配器有什么问题？你打算用它做什么？它应该解决什么问题？
@Someprogrammerdude 人们构建自定义 allcoators、簿记、内存池等的原因之一。至于这个问题，我只是好奇。
所以你动态分配一堆静态数组，然后将这些数组用作分配器的存储空间？还是我误解了？因为它看起来很傻。
我认为创建分配器没有任何问题。事实上，在我的领域中，由于性能和安全关键认证，我们经常使用它。但是请确保不要使用 std::list 进行块管理，因为 STL 会大量使用动态内存（您将失去自定义分配器的所有好处）。
“为什么”并不重要，我只是好奇。至于问题本身，我认为设计没有任何问题。但是，如果您想更多地输入设计本身而不是实际代码，那么我建议您改为在softwareengineering.stackexchange.com 上发帖。如果你想输入（工作）代码，那么codereview.stackexchange.com。

【解决方案1】：

TI 的 sysbios 实际上为他们的微控制器提供了一个与您描述的类似的实现。他们将此实现称为heapbuf

heapbuf 是一个单独的数组，被分成n 大小相等的块。 heapbuf 还保存着指向第一个空块的指针，每个空块都保存着指向下一个空元素的指针。

这个特定的实现只能分配正好那个大小的块，但是没有碎片问题。如果你有很多大小大致相同的小对象，它应该会提供很好的性能（因为分配的成本是恒定的，只需要你更新指向第一个空块的指针）。

但是，您的注释对问题很重要。不同大小的块的问题如下：

freeRTOS 的开发人员也遇到了这些问题，因此提供了多个堆，它们采取了不同的折衷方案（例如，速度快但根本不释放，或速度稍慢但不合并已释放块，或慢但合并已释放块）。这里有他们的实现的概述：http://www.freertos.org/a00111.html

【讨论】：