c++内存优化:二级间接索引模式内存池

时间:2024-07-03 19:05:50
 /*********************************************************
在一些不确定内存总占用量的情形下,频繁的使用new申请内存,再通过链表
进行索引似乎是很常规的做法。自然,也很难做到随机定位。
下面的内存池类是用二层索引表来对内存进行大块划分,任何一个块均只需索
引3次即可定位。
索引数量,每索引块的分配单元数量,以及分配单元的字节长度均需为2的整数
次幂(为了运算时的效率)
//by:www.frombyte.com zhangyu(zhangyu.blog.51cto.com)
*********************************************************/
class MemTable
{
public:
MemTable(void);
public:
~MemTable(void);
public:
void CREATE(MemTableIn *in_m);
void DEL();
LPSTR NEW();//分配一个unit
LPSTR NEW_CONTINUEOUS(UINT n);//用于连续分配若干个unit
UINT NEW(UINT n); //用于可碎片方式分配若干个unit
LPSTR GET(UINT n);//用来获得第n个分配的指针地址
int get_totle_unitnum();
public:
MemTableIn in;
LPSTR **pDouble_Indirect;
LPSTR lpBitmap;
LPSTR *pIndirect; LPSTR m_lpFirstFree;
int nFree[];//0表示二级索引的*,1表示1级索引的*,2表示块*索引号
INT32 m_EndBlkUseredUnits;
int m_Vblkbytes;
UINT m_UnitTotalNum;
UINT m_log2Rindexs,m_log2Runits,m_log2Rbitmap,m_log2Lindexs,m_log2Lunits,m_log2Lbitmap;
UINT m_log2UnitBytes;
UINT m_index2ID,m_index1ID,m_UnitID;
};
在一些不确定内存总占用量的情形下,频繁的使用new申请内存,再通过链表
进行索引似乎是很常规的做法。自然,也很难做到随机定位。
下面的内存池类是用二层索引表来对内存进行大块划分,任何一个块均只需索
引3次即可定位。
索引数量,每索引块的分配单元数量,以及分配单元的字节长度均需为2的整数
次幂(为了运算时的效率)

CPP内容如下:

 /**
* ffs - Find the first set bit in an int
* @x:
*
* Description...用来统计一个整型数据的最高为1的位,后面有多少位。
*换个说法:从最高位开始找1,找到1后,看这个二进制数据1000....000是2的几次方
*
* Returns:
*/
int ffs(int x)
{
int r = ; if (!x)
return ;
if (!(x & 0xffff)) {
x >>= ;
r += ;
}
if (!(x & 0xff)) {
x >>= ;
r += ;
}
if (!(x & 0xf)) {
x >>= ;
r += ;
}
if (!(x & )) {
x >>= ;
r += ;
}
if (!(x & )) {
x >>= ;
r += ;
}
return r;
}
LPSTR MemTree::GET(MemTreeHead *pHead,UINT n)
{
int t;
LPSTR lpt;
int i,ii;
//判断是否直接存储
if(n<m.rootDirectUnitNum)
return pHead->lpRootUnit + n*m.Vsizeof;
else
t=n-m.rootDirectUnitNum; for(i=;i<DEEP;i++)
{
if(t<TBT[i][])
break;
t-=TBT[i][];
}
//i便是深度,t是深度内的n
lpt=pHead->pROOT_INDEX[i-];
int D;
for(ii=;ii<i;ii++)
{
D=t /TBT[i][ii];
t=t % TBT[i][ii];
lpt=*(LPSTR*)(lpt+sizeof(LPSTR)*D);
}
return (lpt + t*m.Vsizeof); } MemTable::MemTable(void)
{
} MemTable::~MemTable(void)
{
//释放所有空间
for(int i=;i<in.nIndexNum;i++)
{
LPSTR *pp=pDouble_Indirect[i];
if(pp==NULL)
break;
for(int ii=;ii<in.nIndexNum;ii++)
{
LPSTR p=pp[ii];
if(p==NULL)
break;
else
delete [] p;
}
delete [] pp;
}
delete [] pDouble_Indirect;
}
void MemTable::CREATE(MemTableIn *in_m)
{
//1、初始化一些参考块
memset(&in,,sizeof(in));
in=*in_m;
m_UnitTotalNum=;
nFree[]=nFree[]=nFree[]=; m_Vblkbytes= in.nUnitBytes *in.nUnitPerIndex;
m_log2Runits=ffs(in.nUnitPerIndex)-;
m_log2Rindexs=ffs(in.nIndexNum)-;
m_log2UnitBytes=ffs(in.nUnitBytes)-; m_log2Lindexs=sizeof(UINT)*-m_log2Rindexs;
m_log2Lunits=sizeof(UINT)*-m_log2Runits; //2、初始化二级索引表
pDouble_Indirect=new LPSTR* [in.nIndexNum];
memset(pDouble_Indirect,,in.nIndexNum*sizeof(LPSTR));
nFree[]=in.nIndexNum;
}
LPSTR MemTable::NEW()
{
LPSTR lpReturn;
if(nFree[]==)//直接块用光了
{
if(nFree[]==)
{
if(nFree[]==)
return NULL;//写日志:达到最大分配数量 pIndirect=pDouble_Indirect[in.nIndexNum - nFree[]]=new LPSTR [in.nIndexNum];
memset(pIndirect,,in.nIndexNum*sizeof(LPSTR));
nFree[]=in.nIndexNum-; lpReturn=pIndirect[]=new char[m_Vblkbytes];
memset(lpReturn,,m_Vblkbytes);
nFree[]=in.nUnitPerIndex-;
m_lpFirstFree = lpReturn + in.nUnitBytes;
nFree[]--; }
else
{
lpReturn=pIndirect[in.nIndexNum - nFree[]]=new char[m_Vblkbytes];
memset(lpReturn,,m_Vblkbytes);
nFree[]--;
nFree[]=in.nUnitPerIndex-;
m_lpFirstFree = lpReturn + in.nUnitBytes;
}
}
else
{
lpReturn=m_lpFirstFree;
nFree[]--;
m_lpFirstFree += in.nUnitBytes;
}
m_UnitTotalNum++;
return lpReturn; }//by:www.frombyte.com zhangyu(zhangyu.blog.51cto.com)
UINT MemTable::NEW(UINT n)
{
UINT nReturn=m_UnitTotalNum;
for(int i=;i<n;i++)
NEW();
return nReturn; }
LPSTR MemTable::NEW_CONTINUEOUS(UINT n)
{
LPSTR lpReturn;
if(n>in.nUnitPerIndex)
return NULL; if(nFree[]>=n)
{
nFree[]-=n;
lpReturn=m_lpFirstFree;
m_UnitTotalNum+=n;
m_lpFirstFree += (n*in.nUnitBytes);
}
else
{
m_UnitTotalNum+=nFree[];//剩余空间保留、忽略
nFree[]=;
lpReturn=NEW();
nFree[] -= (n-);
m_lpFirstFree += ((n-)*in.nUnitBytes);
m_UnitTotalNum += (n-);
}
return lpReturn;
}
LPSTR MemTable::GET(UINT n)
{ //by:www.frombyte.com zhangyu(zhangyu.blog.51cto.com)
if(n>=m_UnitTotalNum)
return NULL;//写日志:超过范围
m_UnitID=n<< m_log2Lunits >>m_log2Lunits;
m_index1ID=n >> m_log2Runits;
m_index2ID=m_index1ID >> m_log2Rindexs;
m_index1ID=m_index1ID <<m_log2Lindexs >>m_log2Lindexs; return (pDouble_Indirect[m_index2ID][m_index1ID] + (m_UnitID<<m_log2UnitBytes)); }
void MemTable::DEL()
{ }