如何创建非 POD 类型的连续内存池？答案

【问题标题】：How to create pool of contiguous memory of non-POD type?如何创建非 POD 类型的连续内存池？
【发布时间】：2018-07-06 02:32:44
【问题描述】：

我有一个场景，我有以下方式表示的多个操作：

struct Op {
  virtual void Run() = 0;
};

struct FooOp : public Op {
  const std::vector<char> v;
  const std::string s;
  FooOp(const std::vector<char> &v, const std::string &s) : v(v), s(s) {}
  void Run() { std::cout << "FooOp::Run" << '\n'; }
};

// (...)

我的应用程序在多个通道中工作。在每一次传递中，我都想创建许多这样的操作，并且在传递结束时我可以同时丢弃它们。所以我想为这些操作预分配一些内存块，并从这个内存中分配新的操作。我想出了以下代码：

class FooPool {
public:
  FooPool(int size) {
    foo_pool = new char[size * sizeof(FooOp)]; // what about FooOp alignment?
    cur = 0;
  }

  ~FooPool() { delete foo_pool; }

  FooOp *New(const std::vector<char> &v, const std::string &s) {
    return new (reinterpret_cast<FooOp*>(foo_pool) + cur) FooOp(v,s);
  }

  void Release() {
    for (int i = 0; i < cur; ++i) {
      (reinterpret_cast<FooOp*>(foo_pool)+i)->~FooOp();
    }
    cur = 0;
  }

private:
  char *foo_pool;
  int cur;
};

这似乎可行，但我很确定我需要以某种方式注意FooOp 的对齐。此外，我什至不确定这种方法是否可行，因为操作不是 POD。

我的方法有缺陷吗？（很可能）
有什么更好的方法？
有没有办法使用unique_ptrs 回收现有内存？

谢谢！

【问题讨论】：

查看placement new 和std::aligned_storage。
您应该在使用placement new 时手动调用析构函数。是的，正如@vu1p3n0x 指出的那样，你不能破坏那个内存，因为你没有分配那个块，当你完成它时，你需要删除你用于池的整个块。
不要将delete与placement new一起使用
@Cornstalks 我查看了std::aligned_storage，但不幸的是它只是 c++17。关于放置新，我认为我在我的代码中正是这样做的，即new (addr) Ctor(...)。
stackoverflow.com/questions/1022320/…

标签： c++ c++11 memory-management pool

【解决方案1】：

我认为此代码将具有相似的性能特征，而无需您乱布置新的和对齐的存储：

class FooPool {
public:
    FooPool(int size) {
        pool.reserve(size);
    }

    FooOp* New(const std::vector<char>& v, const std::string& s) {
        pool.emplace_back(v, s); // in c++17: return pool.emplace_back etc. etc.
        return &pool.back();
    }

    void Release() {
        pool.clear();
    }

private:
    std::vector<FooOp> pool;
}

这里的关键思想是您的 FooPool 本质上是在做 std::vector 所做的事情。

【讨论】：

好点：vector 不正是按照提问者的要求做的吗？