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超越内存限制:深入探索内存池的工作原理与实现

应用层所谓的内存管理,主要是对堆上的内存池进行管理。程序使用内存时,需要申请内存,通过调用malloc() / callol();使用完之后需要释放内存,调用free()。...calloc函数为每个size字节的nmemb元素数组分配内存,并返回分配内存的指针。内存被初始化为零。...realloc()返回一个指向新分配内存的指针,该指针适合任何内置类型,可能与ptr不同,如果请求失败,则为NULL。如果size=0,则返回NULL或适合传递给free()的指针。...malloc / alloc分配内存是有限制的,可能不能分配超过4k的内存的,为了分配大内存,需要使用posix_memalign函数。...四、对齐计算要分配一个以指定大小对齐的内存,可以使用如下公式:假设要分配大小为n,对齐方式为x,那么 size=(n+(x-1)) & (~(x-1))。举个例子:n=17,x=4。

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    内存池的实现

    内存池经过了线程池,连接池的作用,内存池也就好理解了。内存池是专门使用数据结构将内存分配的任务交给内存池,不用每次分配内存的时候都自己使用 malloc 之类的。...#define mp_align_ptr(p, alignment) ((void*)(((size_t)p) + (alignment - 1)) //求指针的向上 32 位对齐内存分配跟其他相比就是需要进行内存对齐...//结构体动态数组,内存池第一个结构是 max 表示内存池分配最大的内存 };有了数据结构,然后就是数据结构的操作方法,所以对于内存池的操作方法定义如下:struct mp_pool_s *mp_create_pool...指向的内存是分离的,因此我们首先要分配一个指针的内存,然后再分配大块内存。...而既然我们要做一个内存池,那么这个指针的数据结构在其他地方分配多少不太合适,因此我们的指针也要在我们内存池分配。因此先定义一个分配内存的机制。

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    数组大小分配(动态内存分配)

    在使用数组的时候,总是有一个问题,数组应该有多大? 在很多情况下,我们无法确定要使用多大的数组。...动态分配不像数组等静态内存分配方法需要预先申请内存空间,而是由系统根据程序的需要即时分配,且分配的大小就是程序要求的大小。...从以上动、静态内存分配比较可以知道动态内存分配相对于静态内存分配的特点: 不需要预先分配内存空间 分配的空间可以根据程序的需要扩大或缩小 1.如何实现动态内存分配及其管理 要实现根据程序的需要动态分配存储空间...下例是一个动态分配的程序: main() { int count,*array; //count是一个计数器,array是一个整形指针,也可以理解为指向一个整形数组的首地址 if((array(int...这时就要使用到free函数,其函数原型是 void free(void *p) 作用是释放指针p所指向的内存区域。

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    【C语言】深入解析C语言结构体:定义、声明与高级应用实践

    结构体定义和声明:放置策略总结 场景 放置建议 优势 结构体简单,多个模块共享 头文件中完整定义 易于使用和维护 结构体复杂,需隐藏细节 头文件声明,源文件定义 增强封装性 包含嵌套结构体、数组或动态分配内存...头文件中定义,封装操作函数 提高代码灵活性和复用性 结构体较大,需频繁传递 使用指针操作结构体,避免拷贝 提高效率 1....数组成员:grades用于存储多个成绩,示例展示如何逐个赋值。 模块化设计:通过printStudentDetails函数集中处理结构体数据,避免主程序直接操作细节。...2.6 使用 #pragma pack 调整内存对齐 在某些情况下,结构体默认的内存对齐可能导致空间浪费,特别是在嵌入式系统等资源受限的场景中。...高级场景分析与扩展 3.1 结构体指针的运用 通过使用结构体指针,可以减少函数调用时的大量拷贝操作,提高程序运行效率。

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    C++内存管理深度总结(近万字详解!)

    以下是一个简化的代码示例,展示了如何在C语言中使用这些函数来动态分配、使用和释放内存: #include #include int main()...MyClass对象数组 delete[] pMyClassArray; return 0; } 在这个示例中,我们首先使用new动态分配了一个MyClass对象...然后,我们使用delete释放了这个对象,从而确保了它的析构函数被调用。接下来,我们使用new[]动态分配了一个包含5个MyClass对象的数组,并同样调用了每个对象的display方法。...最后,我们使用delete[]释放了这个对象数组。 请注意,在使用new和delete时,必须确保指针类型与分配的对象类型匹配,并且不要对同一个指针进行多次delete操作,这会导致未定义行为。...对齐要求:operator new 和 operator delete 还需要考虑内存对齐的要求,以确保分配的内存满足对象的对齐需求。

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    手把手带你用CC++实现一个内存池(图文结合)

    首先,在7 * 24h的服务器中如果不使用内存池,而使用malloc和free,那么就非常容易产生内存碎片,早晚都会申请内存失败;并且在比较复杂的代码或者继承的屎山中,非常容易出现内存泄漏导致mmo的问题...上面理论讲完了,下面来介绍如何管理小块内存和大块内存。...:创建一个线程池,其核心是创建struct mp_pool_s这个结构体,并申请4k内存,将各个指针指向上文初始状态的图一样。...*head; struct mp_node_s *current; }; 内存对齐 访问速度是内存对齐的原因之一,另外一个原因是某些平台(arm)不支持未内存对齐的访问 在4k里面划分内存,那么必然有很多地方是不对齐的...,所以这里提供两个内存对齐的函数。

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    【C语言动态内存管理】—— 智能分配与精准释放之道,打造高效内存循环

    ,通常需要使用 malloc 或 calloc 动态分配内存,分配的总大小需要包含结构体的固定部分和柔性数组部分。...{ int value; char* data; // 使用指针替代柔性数组 }; 为结构体动态分配内存: int main() { Example* example...数据对齐 内存对齐问题:柔性数组可能受结构体的对齐规则影响,在动态分配内存时需考虑字节对齐要求,确保性能和正确性。 5....编译器支持 C99 引入特性:柔性数组是 C99 标准的一部分,需确保使用的编译器支持 C99 或更高版本。如果环境不支持柔性数组,可使用指针替代实现。 6....- 无法直接使用 = 或 memcpy 进行结构体赋值或拷贝。 - 只能动态分配,无法静态定义其大小。 数据对齐 - 动态分配时需注意对齐规则,确保数据访问的正确性和性能优化。

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    DAY37:阅读不同存储器的修饰符

    还记得前几天说过, 一张GPU能有不同的存储器种类吗? 今天这章节则是说, 如何在程序中使用它们。...而在使用上则具有多种区别: 使用区别(1): 静态分配的多个变量或者数组, 它们的地址会不同. 例如你有8个1KB的float数组, 会得到地址分别是0, 1K, 2K, 3K.......而动态分配的虽然也可以写成多个extern __shared__的行在里面, 但是它们所定义的所有数组的起始地址都是一样的, 这就需要你额外进行shared memory上的缓冲区拼接, 手工计算偏移量或者指针...最后再来到一点, 就是计算能力7.0允许支持大于48KB的shared memory分配,但需要使用动态分配的方式....这说明恭喜你发现了一些计算能力的小秘密(或者说更先进性? 毕竟更宽松的对齐要求是一个进步),但目前手册说的是要求你严格对齐.

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    CC++刁钻问题各个击破之细说sizeof

    而只传递数组的地址(即指针)那么只需要拷贝4byte。 特性4:sizeof不能求得动态分配的内存的大小!...通过特性3和特性4,我们看到了数组和指针有着千丝万缕的关系,这些关系也是导致程序潜在错误的一大因素,关于指针与数组的关系问题我将在《C/C++刁钻问题各个击破之指针与数组的秘密》一文中进行详细介绍。...特性3指出sizeof能求静态分配的数组的大小,而特性4说明sizeof不能求的动态分配的内存的大小。...但值得注意的是,即便是在实现了c99标准的DEV C++中仍然不能用sizeof求得动态分配的内存的大小! 特性5:sizeof不能对不完整的数组求长度!...那么爱学好问的你可能要问,sizeof(A)能否通过编译呢?如何能,其结果又是多少呢?

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    听GPT 讲Go源代码--malloc.go

    在实际的编程中,经常需要清空内存块,以便对其进行重新利用或重置。在Go语言中,可以使用内置函数make和new创建动态分配内存块。但是,使用动态分配的内存块时,需要清空其中的数据。...函数返回一个指向新分配的数组的指针。 newarray 函数内部会调用 mallocgc 函数来动态分配内存空间。这个函数将创建新的数组结构,然后在堆上分配足够的空间来保存该数组的元素。...例如,对于字符串数组,它将分配足够的内存来存储每个字符串的指针和每个字符串的长度,然后将这些指针和长度存储在新分配的数组中。...此外,在 Go 语言中,所有的数组都是动态分配的,而不是静态的,因此 newarray 函数是实现动态数组的必要工具。...,并返回数组的指针。

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    DAY56:阅读Dynamic Global Memory Allocation and Operations

    以后再说(虽然不好, 但能用与否是个特性问题, 而用的好不好则是一个使用问题. 就像哪怕暴雨了, 城市里面的下水道虽然排水效果不好,但却不能缺少它, 本章节的动态分配是类似的)....回到malloc上, 这个函数使用的是单独的一个设备端的堆(heap), 默认很小的, 本章节说明了如何扩大它.如果你不扩大它, 会导致一系列的问题, 实际上, 论坛的客户们遇到多次了: http:...()是为了较小的分配而设计的.其实本章节说了, 设备端的分配是对齐到16B的边界的(忘记对齐到边界是什么意思了?..., 每个线程都正好用64B这种而不是80B的边界,会造成一系列的问题, 例如对Cache的低效利用, 或者卡显存的某个bank之类的(NV的手册从来不讲这种问题,但是会默默的为你避免它, 例如这里的16..., 正常的CUDA C程序员都不会大量的使用本章的函数的,例如本章节的2个我举出的例子, 之前说它们不好, 完全可以规避这两个函数的使用的.例如前面说过的例子1中的Linked List的Node的分配和插入

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    c语言中malloc的作用,malloc函数-malloc函数,详解

    malloc函数返回值:如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定),否则返回空指针NULL。当内存不再使用时,应使用free()函数将内存块释放。...函数返回的指针一定要适当对齐,使其可以用于任何数据对象。...如何使用malloc函数分配的内存?函数用途是什么?...2、丰富的数据类型 C语言包含的数据类型广泛,不仅包含有传统的字符型、整型、浮点型、数组类型等数据类型,还具有其他编程语言所不具备的数据类型,其中以指针类型数据使用最为灵活,可以通过编程对各种数据结构进行计算...sizeof(int *)返回int *类型的长度(也就是整型指针的长度) int **d表示d是一个指针的指针,在这里是用来动态分配二维数组的。

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    【C语言篇】探索 C 语言结构体:从基础语法到数据组织的初体验

    关键点: 结构体可以存储不同类型的数据。 适合需要组织复杂数据的场景。 2. 结构体的定义与使用 2.1 定义结构体 定义一个结构体时需要使用关键字 struct。...结构体内存布局 结构体在内存中的存储取决于其成员的排列顺序和对齐方式。...结构体数组的操作 结构体数组用于存储多个结构体变量: struct Student students[3] = { {1, "Alice", 90.0}, {2, "Bob", 85.5...结构体内存对齐机制 C语言编译器会根据平台规定对结构体进行对齐优化,确保高效访问。 7.1 对齐规则 每个成员的地址是其类型大小的整数倍。 结构体的总大小是其最大对齐单位的倍数。 8....常见错误及调试技巧 忘记为指针分配内存。 忽略结构体大小对齐规则。 在未初始化的结构体上操作。 11. 实战案例:基于结构体的学生管理系统 设计一个管理学生信息的程序,支持添加、删除、查询操作。

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    C语言复习概要(五)

    在某些情况下,直接访问内存地址会比通过变量名称更高效,这就是指针的强大之处。 1.1 内存对齐与性能 在理解内存地址时,还需要了解一个概念——内存对齐(Memory Alignment)。...指针还支持算术运算,比如指针的自增操作,这在遍历数组时非常有用。...例如,int*指针指向一个整数,而char*指针指向一个字符。指针类型不仅告诉编译器如何解释该地址所指向的数据,还决定了指针算术的步进大小。...越界访问是指针运算的常见问题之一,特别是在处理数组时,指针很容易移动到数组的边界外。越界访问不仅可能导致数据错误,还可能引发崩溃甚至安全漏洞。...通过malloc和free,我们可以在运行时动态分配内存,这使得程序能够更加灵活地管理资源。

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    用于动态内存的 C++ 中的 new 和 delete 运算符

    在 C++ 中如何分配/释放内存? C 使用malloc() 和 calloc()函数在运行时动态分配内存,并使用 free() 函数释放动态分配的内存。...使用 new 运算符的语法:要分配任何数据类型的内存,语法为: 指针变量 = new data-type; 这里,指针变量是数据类型类型的指针。...普通数组声明与使用 new 声明普通数组和使用 new 分配内存块之间存在差异。最重要的区别是,普通数组由编译器释放(如果数组是本地的,则在函数返回或完成时释放)。...然而,动态分配的数组总是保留在那里,直到它们被程序员释放或程序终止。 如果在运行时没有足够的内存可用怎么办?...例子: delete p; delete q; 要释放指针变量指向的动态分配数组,请使用以下形式的delete: // 释放指针变量指向的内存块 delete[] pointer-variable

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