std::pmr是C++17引入的多态内存资源系统,通过memory_resource统一管理内存分配。它支持多种分配策略如synchronized_pool_resource、monotonic_buffer_resource等,允许运行时切换分配器而不修改业务代码。使用时可创建资源实例并传给pmr容器,或设置全局默认资源。适用于高频小对象分配、临时批量处理等性能敏感场景,提升效率并减少碎片。

std::pmr(Polymorphic Memory Resource)是 C++17 引入的一个内存管理工具,位于
什么是 std::pmr?
std::pmr 基于“多态内存资源”模型,通过抽象接口 std::pmr::memory_resource 来统一管理内存分配与释放。它允许你在运行时选择不同的内存分配策略,比如堆分配、栈池、对象池或线程局部内存池等。
关键类和组件包括:
- std::pmr::memory_resource:抽象基类,定义 allocate 和 deallocate 接口。
- std::pmr::pool_options:配置池行为(如最大块大小)。
- std::pmr::synchronized_pool_resource:线程安全的内存池资源。
- std::pmr::unsynchronized_pool_resource:非线程安全但更轻量的池。
- std::pmr::monotonic_buffer_resource:单向增长缓冲区,适合批量短期分配。
- std::pmr::vector, std::pmr::string 等容器别名:自动使用 pmr 分配器。
如何使用 std::pmr 进行内存管理?
使用 std::pmr 的关键是创建一个 memory_resource 实例,并将其传递给支持 pmr 的容器或其他资源使用者。
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1. 使用内置内存池资源
例如使用 synchronized_pool_resource:
#include#include #include int main() { std::pmr::synchronized_pool_resource pool;
// 创建使用该资源的 pmr vector std::pmr::vectorzuojiankuohaophpcnintyoujiankuohaophpcn vec(&pool); vec.push_back(1); vec.push_back(2); vec.push_back(3); for (int x : vec) { std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn x zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn " "; } return 0;}
这个 vector 内部的所有内存分配都会通过 pool 完成,而不是直接调用 new/delete。
2. 使用单调缓冲区资源(monotonic_buffer_resource)
适合在函数内一次性大量分配、结束后统一释放的场景:
char buffer[1024]; std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr(buffer, 1024); // 使用栈上缓冲std::pmr::vector
vec(&mbr); for (int i = 0; i < 100; ++i) { vec.push_back(i * 1.5); } // 所有分配都在 buffer 中完成,退出作用域后自动清理 mbr
当内部缓冲耗尽时,mbr 会自动 fallback 到其他 resource(默认是 get_default_resource)。
3. 自定义 memory_resource
你可以继承 std::pmr::memory_resource 并实现自己的分配逻辑:
struct null_resource : std::pmr::memory_resource {
void* do_allocate(std::size_t bytes, std::size_t align) override {
return nullptr; // 故意返回空指针(仅示例)
}
void do_deallocate(void* p, std::size_t bytes, std::size_t align) override {}
bool do_is_equal(const memory_resource& other) const noexcept override {
return this == &other;
}
};
默认资源与全局设置
系统提供默认资源:
- std::pmr::get_default_resource():获取当前默认 resource(初始指向全局 new/delete)。
- std::pmr::set_default_resource():更改默认 resource。
例如:
std::pmr::synchronized_pool_resource custom_pool; std::pmr::set_default_resource(&custom_pool);// 后续未指定 resource 的 pmr 容器将使用 custom_pool std::pmr::vector
v; // 使用 custom_pool
性能优势与适用场景
std::pmr 特别适用于以下情况:
- 高频小对象分配:pool_resource 可显著减少 malloc 调用开销。
- 临时批量处理:monotonic_buffer_resource 避免频繁释放。
- 嵌入式或实时系统:避免动态分配碎片化。
- 调试与监控:可替换为记录分配行为的 resource。
基本上就这些。std::pmr 不复杂,但容易忽略其潜力。掌握它能让你在性能敏感场景下更精细地控制内存行为。











