memory-nanjing-2012.pdf

根据给定的信息，我们可以将这份文档的内容概括为关于C++内存管理的一系列深入讲解与案例分析。接下来，我将从各个部分对所涉及的关键知识点进行详细介绍。 ### 内存管理基础知识 #### C++中的基本内存操作 - **`operator new/delete`**： - `new` 是一个表达式，用于分配内存并调用构造函数。 - `delete` 用于释放内存，并调用析构函数。 - **`placement new/delete`**： - `placement new` 允许在已经分配好的内存上构建对象，不执行默认的内存分配行为。 - `placement delete` 只负责调用对象的析构函数，而不释放内存。 - **`array new/delete`**： - 当数组被创建时，需要使用 `new[]` 和 `delete[]` 来分别分配和释放数组内存。 #### 内存池分配 (Pooled Allocation) - 内存池是预先分配的一块连续内存区域，用于存储大小相近的对象，这样可以避免频繁地调用 `malloc` 和 `free` 函数带来的性能损失。 - 通过内存池分配机制，可以有效地提高程序运行效率，减少内存碎片。 #### 嵌入式指针 (Embedded Pointers) - 指向内存池中对象的指针通常被称为嵌入式指针。 - 这种指针通常用于内存池中，以便快速定位到内存池内的特定位置。 ### 内存管理案例研究 - 案例研究通常是围绕着如何更高效地管理内存而展开的。这包括了如何设计内存池、如何利用已有的内存管理技术来优化特定的应用场景等。 ### C++标准模板库中的内存管理 - **STL中的分配器 (`std::allocator`)**： - `std::allocator` 是C++标准库中的一种通用内存管理机制，它允许用户为容器类指定特定的内存管理策略。 - 它的主要职责是分配和释放内存，以及复制和移动元素。 #### 第三方库中的内存管理 - **Loki 小对象分配器**： - Loki是一个C++库，其中包含了小对象分配器（Small Object Allocator），主要用于优化小对象的分配和回收过程，减少内存碎片。 - **MFC 中的内存管理**： - MFC（Microsoft Foundation Classes）是微软提供的一组C++类库，其中包含了一系列用于简化Windows应用程序开发的工具和类。 - 在MFC中，可以通过 `CPlex` 和 `CFixedAlloc` 类来进行内存管理。 ### CRT（C运行时库）中的内存管理 - **`malloc/free`**： - C运行时库提供了 `malloc` 和 `free` 函数，用于分配和释放动态内存。 - `malloc` 会返回指向新分配内存的指针，而 `free` 则用于释放之前由 `malloc` 分配的内存。 ### 资源与参考资料 - **侯捷的相关著作**： - 《池內春秋：memory pool的设计哲学与无痛运用》介绍了内存池的设计思想和实际应用。 - 《STL源码剖析》中的第二章详细解析了STL中的空间配置器（allocator）。 - **其他参考资料**： - James Noble 和 Charles Weir 的《Small Memory Software - Patterns for Systems with Limited Memory》探讨了受限内存环境下的软件设计模式。 - Andrei Alexandrescu 的《Modern C++ Design》第四章“小对象分配”提供了现代C++设计中关于小对象分配的最佳实践。 ### Win32 API 和 C++ 库中的内存管理 - **Win32 API**： - 提供了如 `HeapAlloc` 和 `VirtualAlloc` 等函数，用于管理进程的虚拟内存空间。 - **CRT（C运行时库）**： - 提供了 `malloc` 和 `free` 等函数，用于动态内存的分配与释放。 - **C++ 语言特性**： - 包括 `new`, `new[]`, `new()`, `operator new`, 等关键字和运算符，它们提供了灵活的内存管理机制。 ### 内存管理的不同层面 - 不同的内存管理技术适用于不同的应用场景。例如，对于大量且频繁创建的小对象，使用内存池可以显著提高性能；而对于复杂的数据结构，则可以考虑使用STL中的分配器或其他高级内存管理技术来优化内存使用。 侯捷先生在南京大学讲授的内存管理课程内容涵盖了从基础概念到高级技术的多个方面，不仅包括了C++中的基本内存操作，还深入探讨了内存池、嵌入式指针、以及标准模板库和其他第三方库中的内存管理机制。这些内容为学习者提供了全面的内存管理知识体系，并且能够帮助他们更好地理解和掌握如何在实际编程中高效地管理内存资源。