Так что я сделал этот распределитель контейнеров memory_pools
класс на основе буст-пула:
memory_pools.hpp
#ifndef MEMORY_POOL_HPP
# define MEMORY_POOLS_HPP
// boost
# include <boost/pool/pool.hpp>
# include <boost/unordered_map.hpp>
template<typename ElementType>
class memory_pools
{
public:
template <typename>
friend class memory_pools;
private:
using pool = boost::pool<>;
public:
using value_type = ElementType;
using pointer = value_type*;
using const_pointer = const value_type*;
using reference = value_type&;
using const_reference = const value_type&;
using size_type = pool::size_type;
using difference_type = pool::difference_type;
public:
template<typename OtherElementType>
struct rebind
{
using other = memory_pools<OtherElementType>;
};
public:
memory_pools();
template<typename SourceElement>
memory_pools(const memory_pools<SourceElement>&);
public:
pointer allocate(const size_type n);
void deallocate(const pointer ptr, const size_type n);
template<typename... Args>
void construct(pointer, Args...);
void destroy(pointer);
public:
bool operator==(const memory_pools&);
bool operator!=(const memory_pools&);
private:
using pools_map = boost::unordered_map<std::size_t, std::shared_ptr<pool>>;
private:
std::shared_ptr<pools_map> pools_map_;
std::shared_ptr<pool> pool_;
};
# include <memory_pools.ipp>
#endif
memory_pools.ipp
#ifndef MEMORY_POOLS_IPP
# define MEMORY_POOLS_IPP
template<typename ElementType>
memory_pools<ElementType>::memory_pools()
:
pools_map_(std::make_shared<pools_map>
(pools_map
{
std::make_pair
(sizeof(ElementType),
make_shared<pool>(sizeof(ElementType)))
})),
pool_(pools_map_->at(sizeof(ElementType)))
{
}
template<typename ElementType>
template<typename SourceElement>
memory_pools<ElementType>::memory_pools
(const memory_pools<SourceElement>& rebinded_from)
:
pools_map_(rebinded_from.pools_map_),
pool_(pools_map_->insert
(std::make_pair(sizeof(ElementType),
make_shared<pool>(sizeof(ElementType)))).first->second)
{
}
template<typename ElementType>
typename memory_pools<ElementType>::pointer memory_pools<ElementType>::allocate
(const size_type n)
{
pointer ret = static_cast<pointer>(pool_->ordered_malloc(n));
if ((!ret) && n)
throw std::bad_alloc();
return (ret);
}
template<typename ElementType>
void memory_pools<ElementType>::deallocate
(const pointer ptr, const size_type n)
{
pool_->ordered_free(ptr, n);
}
template<typename ElementType>
template<typename... Args>
void memory_pools<ElementType>::construct(pointer ptr, Args... args)
{
new (ptr) ElementType(std::forward<Args>(args)...);
}
template<typename ElementType>
void memory_pools<ElementType>::destroy(pointer ptr)
{
ptr->~ElementType();
}
template<typename ElementType>
bool memory_pools<ElementType>::operator==(const memory_pools& rhs)
{
return (pools_map_ == rhs.pools_map_);
}
template<typename ElementType>
bool memory_pools<ElementType>::operator!=(const memory_pools& rhs)
{
return (pools_map_ != rhs.pools_map_);
}
#endif
Затем, когда я проверяю это с помощью:
#include <memory_pools.hpp>
int main(void)
{
using pools_type = memory_pools<std::pair<const int, int>>;
pools_type pools;
boost::unordered_map<int, int, boost::hash<int>, std::equal_to<int>, pools_type> map;
//boost::unordered_map<int, int, boost::hash<int>, std::equal_to<int>> map;
for (unsigned int i = 0; i < 20000; ++i)
{
map[i] = i + 1;
}
return (0);
}
С Clang3.5 на MacOSX 10.10 я получил:
$ time ./a.out
real 0m1.873s
user 0m1.850s
sys 0m0.009s
Принимая во внимание, когда я запускаю:
#include <memory_pools.hpp>
int main(void)
{
using pools_type = memory_pools<std::pair<const int, int>>;
pools_type pools;
//boost::unordered_map<int, int, boost::hash<int>, std::equal_to<int>, pools_type> map;
boost::unordered_map<int, int, boost::hash<int>, std::equal_to<int>> map;
for (unsigned int i = 0; i < 20000; ++i)
{
map[i] = i + 1;
}
return (0);
}
Я имею:
$ time ./a.out
real 0m0.019s
user 0m0.016s
sys 0m0.002s
Вопрос
Предполагается, что выделение памяти с использованием пула бустов будет таким медленным или по какой-то причине мой тест будет неверным?
РЕДАКТИРОВАТЬ
После Carmeronкомментарий, я добавил -O3
а также -DNDEBUG
флаги, теперь у меня есть:
$time ./a.out
real 0m0.438s
user 0m0.431s
sys 0m0.003s
для memory_pools
версия и:
$ time ./a.out
real 0m0.008s
user 0m0.006s
sys 0m0.002s
для стандартной версии распределителя.
Вопрос
Вопрос остается в силе, нормально ли это медленнее?
Я никогда не использовал код пула Boost и даже не читал его. Но я знаю кое-что о пулах памяти в целом, и я не ожидал бы, что пул памяти в вашем тесте превзойдет malloc.
Чтобы понять это, вы должны сначала понять, как реализованы malloc и free, если вы этого еще не сделали. Ответы на этот вопрос, кажется, дают довольно хорошее резюме: Как работают malloc () и free ()?
Фрагментация памяти является сложной проблемой для malloc()
а также free()
и нет простого, быстрого решения. Но это намного, намного проще, если вы можете гарантировать, что все ваши выделения имеют одинаковый размер: именно так могут выиграть пулы памяти. Но ваш тест не требует большой фрагментации памяти и, вероятно, вообще не освобождает много памяти. Итак, в этом тесте malloc()
выигрывает, а пулы проигрывают. Чтобы улучшить ваш тест, вы можете смешать в кучу удалений, что-то вроде:
// Allocate 10,000 things
// Loop 10 times:
// Allocate 1,000 things
// Delete 1,000 things
Сказав все это, если вы действительно Если вы хотите знать, почему определенный фрагмент кода работает так, как он есть, вы должны его профилировать. Полезно придумать теории о том, почему фрагмент кода ведет себя определенным образом, но вы также должны проверить свои теории.