c++怎么实现一个简单的内存池_c++简单内存池实现方法-C++-PHP中文网

c++怎么实现一个简单的内存池_c++简单内存池实现方法

尼克

发布： 2025-10-10 20:06:02

原创

323人浏览过

答案：C++内存池通过预分配大块内存并划分为固定大小的小块，以减少new/delete调用开销。SimpleMemoryPool类使用空闲链表管理内存块，allocate从链表取块，deallocate归还块到链表，适用于小对象频繁创建销毁场景，需配合定位new和手动析构使用，不支持变长分配但可扩展。

c++怎么实现一个简单的内存池_c++简单内存池实现方法

在C++中实现一个简单的内存池，主要目的是减少频繁调用new和delete带来的性能开销，尤其适用于需要频繁申请和释放小块内存的场景。下面介绍一种基础但实用的内存池实现方法。

内存池的基本思路

内存池预先分配一大块内存，然后按固定大小划分成多个小块。每次申请内存时，从池中取出一个空闲块；释放时，将内存块归还给池子而不是真正释放给系统。这种方式避免了堆碎片和系统调用开销。

定义内存池类结构

我们设计一个模板类SimpleMemoryPool，支持指定对象类型和预分配数量。

class SimpleMemoryPool {
  struct Block {
    Block* next;
  };

  char* memory_;
  Block* free_list_;
  size_t block_size_;
  size_t pool_size_;

public:
  SimpleMemoryPool(size_t count, size_t size);
  ~SimpleMemoryPool();
  void* allocate();
  void deallocate(void* p);
};

实现构造函数与析构函数

构造函数负责分配整块内存，并将所有块链接成空闲链表。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

SimpleMemoryPool::SimpleMemoryPool(size_t count, size_t size)
  : block_size_(size), pool_size_(count) {
  memory_ = new char[count * size];
  free_list_ = nullptr;

  // 构建空闲链表
  for (int i = count - 1; i >= 0; --i) {
    Block* block = reinterpret_cast<Block*>(memory_ + i * size);
    block->next = free_list_;
    free_list_ = block;
  }
}

析构函数释放整个内存块。

SimpleMemoryPool::~SimpleMemoryPool() {
delete[] memory_;
}

实现allocate和deallocate

allocate从空闲链表取第一个块，返回可用地址。

存了个图

视频图片解析/字幕/剪辑，视频高清保存/图片源图提取

查看详情

void* SimpleMemoryPool::allocate() {
  if (!free_list_) return nullptr;
  Block* block = free_list_;
  free_list_ = free_list_->next;
  return block;
}

deallocate将内存块重新插入空闲链表。

void SimpleMemoryPool::deallocate(void* p) {
  if (!p) return;
  Block* block = static_cast<Block*>(p);
  block->next = free_list_;
  free_list_ = block;
}

使用示例：

struct Point {
int x, y;
Point(int a=0, int b=0) : x(a), y(b) {}
};

// 创建可容纳100个Point对象的内存池
SimpleMemoryPool pool(100, sizeof(Point));
void mem = pool.allocate();
Point p = new (mem) Point(1, 2); // 定位new
p->~Point(); // 手动调用析构
pool.deallocate(p); // 归还内存

这个简单内存池不支持变长内存分配，适合对象大小固定的场景。实际项目中可根据需要扩展支持多尺寸块、自动扩容等功能。

基本上就这些，不复杂但容易忽略细节，比如对齐问题或异常安全。初期学习用这个模型足够理解核心机制。

以上就是c++++怎么实现一个简单的内存池_c++简单内存池实现方法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！