STL源码——特殊的空间配置器

源代码展示：https://github.com/uagvdu/Memory/blob/STL-MyAllocate/MyAllocator.h

STL标准的空间配置器 就是将new和delete进行了简单的封装，这里不是重点，就懒得说了。而且这个标准的空间配置器也没被进行使用。

SGI特殊的空间配置器：



一级配置器的实现：

就是正常的malloc和free，但在此的基础上添加了一个事件处理：即针对于malloc返回值为NULL的情况，系统内存开辟失败的一些处理。

处理失败的内存分配要求的其他方法：编写自定义恢复例程来处理此类失败，然后通过调用 _set_new_handler 运行时函数来注册您的函数。/官方解释 /

设置一个函数句柄： 系统在内存配置需求无法被满足的情况下，调用一个你所指定的函数，

因为函数的每次调用都会消耗内存的空间，当函数返回又会释放内存。不断的进行调用，说不定就会有合适的内存。（废话多就知道是本人解释）

:malloc开辟空间失败的情况：
typedef void(*ALLOC_HANDLER)();//定义一个函数句柄，
static ALLOC_HANDLER __mallocAllocOomHandler;

static void* OOM_Malloc(size_t n)
{
void* ret;
while (1)
{
if (__mallocAllocOomHandler == NULL)//如果这个函数都不存在，代表系统一点空间都不会剩余，那么也就只能抛异常
{
throw bad_alloc();
}
else
{
//期望释放内存
(*__mallocAllocOomHandler)();//调用函数消耗内存，返回函数释放内存，一直循环下去，说不定就会有合适的空间被释放从而开辟出来需要的空间
ret = malloc(n);
if (ret)
{
return ret;
}
}
}
}

二级配置器：

//先列出来一些成员变量
public:
enum{ __ALIGN = 8 };// 基准值
enum{ __MAX = 128 };    //区块最大字节数;
enum{ __BLOCKNUM = __MAX / __ALIGN}; //区块个数

protected:
union Obj            //共用体，省空间
{
union Obj* _freelistlink;
char _clientDate[1];
};

static Obj* _freelist[__BLOCKNUM];    //存放自由链表的指针数组

// Chunk allocation state.
static char* _start_free;   //大块的首地址
static char *_end_free;    //大块的尾地址
static size_t _heap_siz;   //附加量，开辟所需大小的内存池的时候附加的内存空间

最重要的还是二级配置器：而且这也算是 SGI 版本的内存池 :

/二级配置器简单来说就一两句话：一个指针数组存放自由链表头指针，自由链表指向对应的内存块，每一个数组成员含义是代表内存区块的大小，自由链表指向对应的内存块 /

思路： 1.如果所需区块<字节数>过大，超过128 bytes，则调用一级空间配置器进行处理.

2.当所需区块<字节数>小于128bytes时，则需要求得其所对应的区块位置。< free_list成员为8的倍数，数组每个成员代表区块的大小  >

3.找到对应的位置然后查找该处是否有剩余的区块，若有，则直接从free_list对应的位置中拨出区块，因为是链表，所以记得要指向下一个位置。若没有，则需要调用refill(),准备为free_list重新填充区块，新的空间将取自内存池。

4.内存池的空间：refill()重新填充给free_list时，要看内存池的大小 ，若内存池
小于一个区块：连一个所需要的区块都没有，就只能进行重新开辟
大于一个区块：返回chunk，内存池chunk之后的内存池经过分割对应的区块大小之后连在free_list中
等于一个区块：直接返回chunk，也不用在free_list中添加区块，因为其初始值就是NULL；
5.有申请就会有释放：当释放的区块<字节数> 大于128bytes时，就调用一级空间配置器进行处理，否则就直接连在free_list对应的位置中。<头插>

上面的一二级配置器只是实现了空间的开辟和释放，SGI还为它包装了一个类 ，使配置器接口能够符合STL规格：

template<class T，class _alloc>
class SimpleAlloc  //仅仅只是空间配置器的接口
{
public:
static T* allocate() //单个对象
{
T* dst = _alloc::Allocate(sizeof(T));
return dst;
}

static T* allocate(size_t n )//多个对象或者数组,
{
T* dst = _alloc::Allocate(n*sizeof(T));
return 0==n？ 0：dst;
}
static void  deallocate(T* ptr,size_t n)
{
if (n != 0)
_alloc::Deallocate(ptr, n*sizeof(T));
}
static  void deallocate(T* ptr)
{
_alloc::Deallocate(ptr, n*sizeof(T));
}
};

其内部函数知识单纯的转调用，调用传递给配置器，这个接口使配置器的配置单位从字节数转为个别元素的大小，或者元素的个数。SGI STL容器全部都是用这个simple_alloc接口。