0

0

c++怎么使用std::pmr::vector和内存资源_C++内存资源管理与pmr容器实践

尼克

尼克

发布时间:2025-11-23 11:02:38

|

197人浏览过

|

来源于php中文网

原创

std::pmr::vector通过绑定memory_resource实现灵活内存管理,支持自定义分配策略如内存池,提升性能并减少碎片,适用于高频临时对象场景。

c++怎么使用std::pmr::vector和内存资源_c++内存资源管理与pmr容器实践

在C++17中引入的std::pmr::vector标准库提供的一种基于多态内存分配(Polymorphic Memory Resources, PMR)的容器,它允许你在运行时动态选择内存分配策略。相比传统的std::vector使用固定的new/delete机制,std::pmr::vector通过绑定不同的内存资源来实现更灵活、高效的内存管理,尤其适用于性能敏感或需要定制内存行为的场景。

理解 std::pmr::memory_resource

memory_resource 是PMR体系的核心抽象,定义在 头文件中。所有自定义或预定义的内存分配器都需继承自这个基类,并重写两个关键方法:

  • do_allocate(size_t bytes, size_t alignment):分配指定大小和对齐要求的内存块
  • do_deallocate(void* p, size_t bytes, size_t alignment):释放之前分配的内存

此外还需实现 do_is_equal 用于判断两个资源是否等价。

标准库提供了几个现成的实现:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • std::pmr::new_delete_resource():使用全局 newdelete
  • std::pmr::null_memory_resource():无效资源,尝试分配会抛异常
  • std::pmr::get_default_resource():程序启动时默认指向 new_delete_resource

创建并使用 std::pmr::vector

std::pmr::vector 的模板参数不再接受传统分配器,而是从绑定的 memory_resource* 获取分配逻辑。构造时传入资源指针即可:

// 示例:使用默认 new/delete 资源

include

include

include iostream>

int main() { // 获取默认资源 auto* resource = std::pmr::get_default_resource();

// 创建 pmr vector,使用默认资源
std::pmr::vectorzuojiankuohaophpcnintyoujiankuohaophpcn vec(resource);
vec.push_back(10);
vec.push_back(20);

std::cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "vec size: " zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn vec.size() zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn "\n"; // 输出 2

}

注意:即使不显式传递资源,std::pmr::vector 构造函数也会隐式使用当前默认资源。

使用池资源提升性能

PMR真正的优势在于替换为高性能内存池。虽然标准库未提供内置池实现,但你可以使用第三方库如 Boost.Pool,或者自己封装一个简易对象池。下面是一个简化版的区域(arena)式内存资源示例:

Napkin AI
Napkin AI

Napkin AI 可以将您的文本转换为图表、流程图、信息图、思维导图视觉效果,以便快速有效地分享您的想法。

下载

struct SimpleMemoryPool : std::pmr::memory_resource { std::byte* buffer; size_t capacity; size_t offset = 0;

SimpleMemoryPool(size_t size) : capacity(size) {
    buffer = new std::byte[size];
}

~SimpleMemoryPool() { delete[] buffer; }

private: void do_allocate(size_t bytes, size_t alignment) override { size_t aligned_offset = (offset + alignment - 1) & ~(alignment - 1); if (aligned_offset + bytes > capacity) { throw std::bad_alloc{}; } void ptr = buffer + aligned_offset; offset = aligned_offset + bytes; return ptr; }

void do_deallocate(void* p, size_t bytes, size_t alignment) override {
    // 简单池不支持单独释放,可忽略或断言
}

bool do_is_equal(const memory_resource& other) const noexcept override {
    return this == &other;
}

};

结合该池使用 std::pmr::vector

int main() { SimpleMemoryPool pool(4096); // 4KB 池

std::pmr::vectorzuojiankuohaophpcndoubleyoujiankuohaophpcn vec(&pool);
for (int i = 0; i zuojiankuohaophpcn 100; ++i) {
    vec.push_back(i * 1.5);
}
// 所有元素内存来自 pool,避免频繁系统调用

}

这种设计特别适合短生命周期、高频创建的对象集合,比如解析中间数据结构、游戏帧内临时对象等。

与 STL 容器互操作注意事项

由于 std::pmr::vector 实际上是 std::vector> 的别名,其分配行为完全依赖于所绑定的资源。当你复制或移动PMR容器时,allocator(即资源指针)也会被复制:

std::pmr::vector v1(std::pmr::new_delete_resource()); auto v2 = v1; // v2 使用相同的 new_delete_resource

如果想让副本使用不同资源,需显式指定:

std::pmr::vector v3(v1.get_allocator().resource()); // 同资源 // 或者切换到另一个资源 std::pmr::vector v4(std::pmr::get_temporary_resource()); std::copy(v1.begin(), v1.end(), std::back_inserter(v4));

嵌套容器也要确保整个类型链使用PMR分配器:

std::pmr::vector<:pmr::string> lines; // 注意:string也必须是 pmr::string 才能共享资源

否则内部对象仍会走默认分配路径,无法达到统一控制的目的。

基本上就这些。std::pmr::vector 的价值不在语法变化,而在于解耦内存策略与数据结构,使你能在不修改业务代码的前提下优化内存行为。只要合理搭配资源实现,就能显著降低分配开销和碎片问题。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

315

2023.08.02

resource是什么文件
resource是什么文件

Resource文件是一种特殊类型的文件,它通常用于存储应用程序或操作系统中的各种资源信息。它们在应用程序开发中起着关键作用,并在跨平台开发和国际化方面提供支持。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

149

2023.12.20

if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

738

2023.08.22

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

315

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

537

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

52

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

197

2025.08.29

Golang gRPC 服务开发与Protobuf实战
Golang gRPC 服务开发与Protobuf实战

本专题系统讲解 Golang 在 gRPC 服务开发中的完整实践,涵盖 Protobuf 定义与代码生成、gRPC 服务端与客户端实现、流式 RPC(Unary/Server/Client/Bidirectional)、错误处理、拦截器、中间件以及与 HTTP/REST 的对接方案。通过实际案例,帮助学习者掌握 使用 Go 构建高性能、强类型、可扩展的 RPC 服务体系,适用于微服务与内部系统通信场景。

8

2026.01.15

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
10分钟--Midjourney创作自己的漫画
10分钟--Midjourney创作自己的漫画

共1课时 | 0.1万人学习

Midjourney 关键词系列整合
Midjourney 关键词系列整合

共13课时 | 0.9万人学习

AI绘画教程
AI绘画教程

共2课时 | 0.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号