Kumpulan memori C++ dan peruntukan awal untuk meningkatkan prestasi pengurusan memori

Dua teknik untuk meningkatkan prestasi pengurusan memori dalam C++: Kumpulan memori: Pra-peruntukkan blok memori yang besar dan bahagikannya kepada blok kecil, menyediakan peruntukan dan pelepasan pantas, mengurangkan overhed berinteraksi dengan sistem pengendalian. Peruntukan awal: Pra-peruntukkan sejumlah besar memori apabila program bermula, mengelakkan kelewatan dalam meminta memori daripada sistem pengendalian dan mencapai peruntukan pantas.

Kolam Memori C++ dan Peruntukan Awal: Meningkatkan Prestasi Pengurusan Memori

Pengenalan

Pengurusan memori merupakan aspek penting dalam pembangunan C++. Pengurusan memori yang cekap boleh meningkatkan prestasi dan kestabilan aplikasi dengan ketara. Artikel ini akan meneroka dua teknik pengurusan memori dalam C++: kumpulan memori dan peruntukan awal, dan menunjukkan cara menggunakannya untuk meningkatkan prestasi pengurusan memori.

Kolam Memori

Kolam memori ialah teknologi pengurusan memori yang pra-memperuntukkan blok memori yang besar dan kemudian membahagikan blok itu kepada blok yang lebih kecil bersaiz sama rata. Apabila memori diperlukan, aplikasi boleh memperuntukkan sebahagian kecil daripada kolam tanpa memintanya daripada sistem pengendalian.

#include <iostream>
#include <vector>

class MemoryPool {
private:
    std::vector<void*> freeBlocks;
    std::vector<void*> allocatedBlocks;
    size_t blockSize;
    size_t poolSize;

public:
    MemoryPool(size_t blockSize, size_t poolSize)
        : blockSize(blockSize), poolSize(poolSize) {
        for (size_t i = 0; i < poolSize; ++i) {
            freeBlocks.push_back(malloc(blockSize));
        }
    }

    ~MemoryPool() {
        for (auto block : allocatedBlocks) {
            free(block);
        }
    }

    void* allocate() {
        if (freeBlocks.empty()) {
            return nullptr;
        }
        void* block = freeBlocks.back();
        freeBlocks.pop_back();
        allocatedBlocks.push_back(block);
        return block;
    }

    void deallocate(void* block) {
        freeBlocks.push_back(block);
        allocatedBlocks.erase(std::remove(allocatedBlocks.begin(), allocatedBlocks.end(), block));
    }
};

int main() {
    MemoryPool pool(1024, 100);

    std::vector<void*> objects;
    for (size_t i = 0; i < 100; ++i) {
        objects.push_back(pool.allocate());
    }

    // 使用对象

    for (auto object : objects) {
        pool.deallocate(object);
    }

    return 0;
}

Peruntukan awal

Peruntukan awal adalah teknik yang memperuntukkan sejumlah besar ingatan terlebih dahulu apabila program bermula. Memori ini tidak digunakan serta-merta, tetapi diperuntukkan dengan cepat apabila diperlukan, mengelakkan kelewatan meminta memori daripada sistem pengendalian.

#include <iostream>
#include <vector>

std::vector<int> preallocatedMemory(1000000);

int main() {
    // 记录内存分配时间
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    std::vector<int> objects;
    for (size_t i = 0; i < 1000000; ++i) {
        objects.push_back(preallocatedMemory[i]);
    }

    // 计算内存分配时间
    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start).count();

    std::cout << "Memory allocation time: " << duration << " ms\n";

    return 0;
}

Kes praktikal

Kolam memori dan teknologi peruntukan awal amat berguna dalam senario berikut:

• Pembangunan permainan: Permainan perlu memperuntukkan dan melepaskan memori dengan cepat dan kerap untuk mencipta dan memusnahkan objek permainan.
• Pelayan Web: Pelayan web perlu mengendalikan sejumlah besar sambungan, dan setiap sambungan memerlukan peruntukan memorinya sendiri.
• Pengkomputeran Berprestasi Tinggi: Aplikasi pengkomputeran berprestasi tinggi perlu memproses sejumlah besar data dan memerlukan pengurusan memori yang cekap untuk memaksimumkan prestasi.

Kesimpulan

Dengan menggunakan kumpulan memori dan teknik peruntukan awal, prestasi pengurusan memori dalam aplikasi C++ boleh dipertingkatkan dengan ketara. Teknik-teknik ini mengurangkan overhed permintaan memori daripada sistem pengendalian, membolehkan operasi peruntukan dan deallocation yang lebih pantas dan meningkatkan prestasi aplikasi keseluruhan.

Atas ialah kandungan terperinci Kumpulan memori C++ dan peruntukan awal untuk meningkatkan prestasi pengurusan memori. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!