SGI STL空間適配器freelist設計

今天重新看了《STL源代碼剖析》，不禁要讚歎STL設計的經典。STL 的空間適配代碼設計的尤爲精闢，不僅考慮到內存碎片的隱患，而且考慮到指針空間的節儉和複用，降低維護鏈表（lists）帶來額外的負擔。我們來看看如下代碼；

先看看STL的結構體，

union obj{
    union obj *free_list_link;
    char clent_data[1];  /* the client sees this */
};

obj 之所以用union，由於union之故，從其第一個字段觀之，obj可被視爲一個指針，指向相同形式的另一個obj。從其第二個字段觀之，obj可被視爲一個指針，指向實際區域。一物二用的結果是，不會爲了維護鏈表所必須的指針而造成內存的另一種讓費。

看看如下示例代碼，你就發現它的設計精妙之處！

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
using namespace std;

union obj{
    union obj *free_list_link;
    char clent_data[1];  /* the client sees this */
};

int main()
{
    obj *op1 = (obj *)malloc(32);
    strcpy(op1->clent_data,"hello free!");

    obj *op2 = (obj *)malloc(32);
    op2->free_list_link = NULL;

    obj *op3 = (obj *)malloc(32);
    strcpy(op3->clent_data,"hello free l");

    printf("----------------------------------------\r\n");

    printf("address freelist:%ld\r\n",(long)(op3->free_list_link));
    printf("address clentdata:%ld\r\n",(long)&(op3->clent_data));

    obj *op4 = (obj *)malloc(32);
    op4->free_list_link = op2;

    obj *op5 = (obj *)malloc(32);
    op5->free_list_link = op4;


    printf("----------------------------------------\r\n");
    obj *begin = op5;
    while(begin){
        printf("%ld\r\n",(long)begin);
        begin = begin->free_list_link;
    }

    /* release op3 */
    op2->free_list_link = op3;
    op3->free_list_link = NULL;

    printf("----------------------------------------\r\n");
    
    printf("address freelist:%ld\r\n",(long)(op3->free_list_link));
    printf("address clentdata:%ld\r\n",(long)&(op3->clent_data));

    printf("----------------------------------------\r\n");
    begin = op5;
    while(begin){
        printf("begin:%ld\r\n",(long)begin);
        begin = begin->free_list_link;
    }
    
    return 0;
}

輸出如下：

----------------------------------------
address freelist:1819043176
address clentdata:143143000
----------------------------------------
143143080
143143040
143142960
----------------------------------------
address freelist:0
address clentdata:143143000
----------------------------------------
begin:143143080
begin:143143040
begin:143142960
begin:143143000