在设计内存池时,在对齐方面应该考虑什么?

分配 malloc 保证与编译器提供的任何类型对齐,从而与任何对象[*]对齐。

危险是当您的头的对齐要求小于实现的最大对齐要求时。那么它的大小可能不是最大对齐的倍数,所以当您尝试转换/使用 buf + header_size 最大对齐,不对中。就C而言,这是未定义的行为。在英特尔上,它可以工作,但速度较慢。在某些ARM上,它会导致硬件异常。在某些手臂上,它默默地给出了错误的答案。因此,如果您不想在代码中对平台进行假设,就必须处理它。

基本上,我知道有三个技巧可以确保标头不会导致未对齐:

• 使用特定于平台的结构布局和对齐知识,确保其大小恰好是系统上最大对齐要求的倍数。通常这意味着,“多加一个 int 如有必要,可将其作为填充,使其成为8倍,而不仅仅是4倍”。
• 使标题成为 union

或者,您可以定义 header_size 不可能 sizeof(header) ,但是把这个尺寸四舍五入到2的倍数,这就足够了。如果你浪费了一点内存,那就这样吧,你总是可以有一个“可移植性头”来定义这类东西,它的定义方式不是完全独立于平台,而是让你很容易适应新的平台。

[*]一个常见的例外是SIMD类型过大。因为它们是非标准的,而且仅仅因为它们就对齐每个分配是浪费的,所以它们会被放在一边,您需要为它们提供特殊的分配函数。

当对象跨越CPU缓存线边界时,错误对齐对象可能会非常昂贵。跨两条缓存线的double的读写时间是double的三倍。

有两种类型的工具来帮助编写正确的内存分配器(C++ 0x),它们可以在 std::tr1 在大多数STL中):

• std::alignment_of
• std::aligned_storage

和他们两个一起工作,你会得到你需要的。

但是,您的设计稍微偏离了基准,这并不是很重要,因为您的标题与存储的对象没有相同的对齐要求(通常)。

template <class T, size_t N>
struct Block
{
  // Header bits

  typedef std::aligned_storage<
      N*sizeof(T),
      std::alignment_of<T>::value
  >::type buffer_type;
  buffer_type mBuffer;
};

• Block 它本身可能有不同的排列方式,但这并不重要
• sizeof 对于对齐,它保证工作,即使有点浪费

最后,你也可以成功,没有所有这些,一些指针算法,但因为它提供。。。。

使用 http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb982233.aspx

据我所知,boost::pool是基于alexandrescu在《现代c++设计》一书中解释的“小对象分配器”。我必须读这本书(因为你写这些东西也是为了学习)