知识大全 为C++标准库容器写自己的内存分配程序

　　 以下是引用片段：#ifndef MY_ALLOCATOR_H_ #define MY_ALLOCATOR_H_ #include "stdafx.h" #include <limits> #include <iostream> namespace happyever    enum  NODENUMS = 2 ;   union _Obj         union _Obj* M_free_list_link;     char M_client_data[1];        ;   typedef union _Obj Obj;   struct _Cookie        int iShmKey;        /* 共享内存键值 */     int iShmID;         /* iShmKey对应的shmid */     int iSemKey;        /* 锁信号键值 */     int iSemID;         /* 锁信号标识 */     int iTotalsize;    /* 容器总容量 */     void* pStartall;   /* 共享内存自身地址 */     char* pStartfree;  /* 自由空间的开始地址*/     char* pEndfree;    /* 自由空间的结束地址*/     int iUseNum[NODENUMS];     /*用来存放free_list中节点的size*/     short sFreelistIndex[NODENUMS];     /*存放分配内存节点的链表*/     Obj* uFreelist[NODENUMS];   ;   typedef struct _Cookie Cookie;   //Obj;   //Cookie;   static Cookie *pHead = NULL;   template <class T>   class MyAlloc       private:     static const int ALIGN = sizeof(Obj);     int round_up(int bytes);     int freelist_index(int bytes);     int freelist_getindex(int bytes);     char* chunk_alloc(int size, int *nobjs);     void* refill(int num,int n);   public:     // type definitions     typedef T        value_type;     typedef T*       pointer;     typedef const T* const_pointer;     typedef T&       reference;     typedef const T& const_reference;     typedef std::size_t    size_type;     typedef std::ptrdiff_t difference_type;     template <class U>     struct rebind             typedef MyAlloc<U> other;     ;     pointer address (reference value) const             return &value;          const_pointer address (const_reference value) const             return &value;          MyAlloc() throw()             std::cout<<"MyAlloc"<<std::endl;          MyAlloc(const MyAlloc& x) throw()             std::cout<<"const MyAlloc"<<std::endl;          template <class U>     MyAlloc (const MyAlloc<U>& x) throw()            std::cout<<"const MyAlloc<U>"<<std::endl;          ~MyAlloc() throw()             std::cout<<"~MyAlloc"<<std::endl;          size_type max_size () const throw()             return std::numeric_limits<std::size_t>::max() / sizeof(T);          //void PrintFreelistAndCookie();     pointer allocate (size_type num, const void* = 0)             pointer ret = 0;       Obj** my_free_list;       Obj* result;       int index;       // print message and allocate memory with global new       std::cerr << "allocate " << num << " element(s)"         << " of size " << sizeof(T) << std::endl;       index = freelist_index(sizeof(T));       if(index >= NODENUMS)                return NULL;              my_free_list = pHead->uFreelist + index;       //Lock(semid,LOCK_NUM);       result = *my_free_list;       if (result == 0)                ret = (pointer)refill((int)num, round_up(sizeof(T)));              else                *my_free_list = result->M_free_list_link;         ret = (pointer)result;              //UnLock(semid,LOCK_NUM);       pHead->iUseNum[index] = pHead->iUseNum[index] + (int)num;       if(0 == ret)                std::cerr << "alloc memory fail!" << std::endl;         exit(1);              std::cerr << " allocated at: " << (void*)ret << std::endl;       PrintFreelistAndCookie();       return ret;          void construct (pointer p, const T& value)             // initialize memory with placement new       new((void*)p)T(value);          void destroy (pointer p)             // destroy objects by calling their destructor       p->~T();          void deallocate (pointer p, size_type num)             Obj** my_free_list;       Obj* q ;       int index;       index = freelist_getindex(sizeof(T));       if(index >= NODENUMS)                std::cerr << "deallocate memory fail!" << std::endl;         exit(1);              my_free_list = pHead->uFreelist + index;       q = (Obj*) p;       //Lock(semid,LOCK_NUM);       /*这个地方可能会有问题*/       //for(int i=0 ;i<(int)num ; i++)                q->M_free_list_link = *my_free_list;         *my_free_list = q;              //UnLock(semid,LOCK_NUM);       pHead->iUseNum[index] = pHead->iUseNum[index] - (int)num;              std::cerr << "deallocate " << num << " element(s)"         << " of size " << sizeof(T)         << " at: " << (void*)p << std::endl;       PrintFreelistAndCookie();        ;   template <class T>   int MyAlloc<T>::round_up(int bytes)        int i;     i = bytes;     if(bytes < ALIGN)            i = ALIGN;          std::cout<<"round_up:bytes="<<bytes<<" , return="<<i<<std::endl;     return i;   ;   template <class T>   int MyAlloc<T>::freelist_index(int bytes)        int i;     for(i=0 ; i< NODENUMS ; i++)            if(pHead->sFreelistIndex[i] == bytes)         break;          if(i >= NODENUMS)            for(i=0 ; i< NODENUMS ; i++)                if(pHead->sFreelistIndex[i] == 0)                    pHead->sFreelistIndex[i] = bytes;           std::cout<<"freelist_index:bytes="<<bytes<<" , return="<<i<<std::endl;           return i;                          std::cout<<"freelist_index:bytes="<<bytes<<" , return="<<i<<std::endl;     return i;   ;   template <class T>   int MyAlloc<T>::freelist_getindex(int bytes)        int i;     for(i=0 ; i< NODENUMS ; i++)            if(pHead->sFreelistIndex[i] == bytes)         break;          std::cout<<"freelist_getindex:bytes="<<bytes<<" , return="<<i<<std::endl;     return i;   ;   template <class T>   char* MyAlloc<T>::chunk_alloc(int size, int *nobjs)        char* result;     int counts = *nobjs;     int total_bytes = size * counts;     int bytes_left = int(pHead->pEndfree - pHead->pStartfree);     std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes = "<<total_bytes       <<",bytes_left = "<<bytes_left<<std::endl;     if (bytes_left >= total_bytes)            result = pHead->pStartfree;       pHead->pStartfree += total_bytes;       std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes = "<<total_bytes         <<",result = "<<*result<<",start_free = "<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;          else if (bytes_left >= size)            counts = bytes_left/size;       total_bytes = size * counts;       result = pHead->pStartfree;       pHead->pStartfree += total_bytes;       *nobjs = counts;       std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes = "<<total_bytes<<",nobjs = "<<nobjs         <<",result = "<<*result<<",start_free = "<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;          else            /*还需要处理回收其他空闲freelist里面的空间*/       result = NULL;          return(result);   ;   template <class T>   void* MyAlloc<T>::refill(int num,int n)        int counts = num;     int *nobjs = &counts;     char* chunk;     Obj** my_free_list;     Obj* result;     Obj* current_obj;     Obj* next_obj;     int i;     chunk = chunk_alloc(n, nobjs);     if(chunk == NULL)            return(chunk);          counts = *nobjs;     if (1 == counts)            return(chunk);          my_free_list = pHead->uFreelist + freelist_index(n);     result = (Obj*)chunk;     *my_free_list = next_obj = (Obj*)(chunk + n*num);     for (i = 1; ; i++)            current_obj = next_obj;       next_obj = (Obj*)((char*)next_obj + n);       if (counts - 1 == i)                current_obj->M_free_list_link = 0;         break;              else                current_obj->M_free_list_link = next_obj;                 return(result);   ; /*这个函数可以改写成自己的共享内存分配函数*/   static void InitShm()        int i,size=1000;     pHead = (Cookie*)malloc(sizeof(Cookie)+size);     pHead->iTotalsize = sizeof(Cookie)+size;     pHead->pStartall  = pHead;     pHead->pStartfree = (char*)pHead + sizeof(Cookie);     pHead->pEndfree   = (char*)pHead + pHead->iTotalsize;     for(i=0 ; i <NODENUMS ; i++)            pHead->sFreelistIndex[i]=0;       pHead->uFreelist[i]=0;       pHead->iUseNum[i]=0;           static void PrintFreelistAndCookie()        int i,j;     Obj* my_free_list;     std::cout<<"Cookie info :"<<std::endl;     std::cout<<"sizeof(struct Cookie) = "<<sizeof(Cookie)<<std::endl;     std::cout<<"Totalsize     = "<<pHead->iTotalsize<<std::endl;     std::cout<<"UsedSize      = "<<int(pHead->pStartfree-(char*)pHead)<<std::endl;     std::cout<<"FreepoolSize  = "<<int(pHead->pEndfree - pHead->pStartfree)<<std::endl;     std::cout<<"Startall      = "<<&(pHead->pStartall)<<std::endl;     std::cout<<"Startfree     = "<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;     std::cout<<"Endfree       = "<<&(pHead->pEndfree)<<std::endl;     std::cout<<"nFreelist info :"<<std::endl;     for(i=0 ; i<NODENUMS ; i++)            j=0;       std::cout<<"iUseNum["<<i<<"] = "<<pHead->iUseNum[i]<<std::endl;       std::cout<<"FreelistIndex["<<i<<"] = "<<pHead->sFreelistIndex[i]<<std::endl;       my_free_list = pHead->uFreelist[i];       if(my_free_list->M_client_data != 0)                while(my_free_list->M_client_data != 0)                    j++;           my_free_list = my_free_list->M_free_list_link;                  std::cout<<"free_list["<<i<<"]; node counts="<<j<<std::endl;                  template <class T1, class T2>   bool operator== (const MyAlloc<T1>&,const MyAlloc<T2>&) throw()         return true;      template <class T1, class T2>   bool operator!= (const MyAlloc<T1>&,const MyAlloc<T2>&) throw()         return false;    #endif /*MY_ALLOCATOR_H_*/ 测试程序的源码如下： // MyStl.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。tW.WiNGWiT. // #include "stdafx.h" #include <map> #include <vector> #include <string> #include <utility> #include <iostream> #include "MyAlloc.h" using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])   happyever ::InitShm();   multimap<string,int,less<string>,happyever ::MyAlloc<string> > m;   m.insert(make_pair(string("Harry"), 32));   m.insert(make_pair(string("Mary"), 59));   m.insert(make_pair(string("Roger"), 18));   m.insert(make_pair(string("Nancy"), 37));   m.insert(make_pair(string("Mary"), 23));      typedef multimap<string,int,less<string>,happyever ::MyAlloc<string> >::iterator Iter;   for (Iter p = m.begin(); p != m.end(); p++)        cout << p->first << "," << p->second << endl;      Iter p = m.find("Harry");   m.erase(p);   /*p = m.find("Harry");   cout << "Harry is: " << p->second << "." << endl;*/   for (Iter p = m.begin(); p != m.end(); p++)        cout << p->first << "," << p->second << endl;         return 0; 以上程序在vs2005，vc6上测试通过。使用MinGW编译的时候只需要去掉vc的预编译头文件 #include "stdafx.h"

　　即可。

　　以上程序只要稍微修改，就可以实现共享内存的管理，可以方便的使用标准库提供的容器。加上信号量的锁机制。