內存分配是所有成功的庫都要費大量心力去做好的事情，除非是對performance很高的需求，至少我現在在工作中很少需要自己來寫內存分配策略。我始終覺得一些經典的庫，像STL,Loki,Boost是最好的教材。讀書也要講究方法，讀STL這樣的庫，我現在會逼着自己多問幾個爲什麼，爲什麼作者要這樣設計呢，如果換作我自己，我會怎樣設計呢，有什麼地方沒有考慮周全呢。今天我試圖來說說內存分配，希望大家多發表意見。交流才能進步嘛-:)
我們經常會寫
CMyObject* pObj = new CMyObject(…); // 從堆上分配一個對象
其實編譯器會產生下面的代碼：
CMyObject* pObj;
try{
void* mem = ::operator new( sizeof(CMyObject) ); // 分配內存
pObj = static_cast<CMyObject*>(mem);
pc->CMyObject::CMyObject(…);
}
catch( std::bad_alloc)
{
// 如果內存分配失敗就不執行constructor
}
可見，在C++中簡單的new一個對象，實際上是兩個操作：1）分配內存，內存大小用sizeof在編譯時就計算出來了
2)在分配得到的內存地址上調用構造函數。 我們今天討論的主要是集中在第一步。
可以把::operator
new()看作是malloc，其實這最終會導致一個系統調用，去向系統要資源。在文件I/O一樣，要提高讀寫速度，關鍵是要減少物理文件I/O的次數（磁盤尋道，從物理磁盤讀寫）,典型的解決方案就是buffer，每次我都多要一點，下次要讀得東西如果在buffer裏面，就不需要從磁盤拿了，畢竟內存操作要比磁盤操作快太多太多了。那自然就想到了，在內存分配中也一樣啊，要減少客戶程序實際向系統要內存的次數，我每次要得時候多要一點不就可以了嗎。是的，那在C++裏面怎麼實現呢？
在實現的時候有一點要求，就是分配程序的改動，因該盡最大可能不影響客戶程序代碼，最好一點影響也沒有![]()
.這裏我們可以通過重載類成員函數operator
new()和operator delete來做：
.這裏我們可以通過重載類成員函數operator
new()和operator delete來做：我的想法是這樣的：
在第一次需要分配一個CMyObject對象的時候，我就分配100個sizeof(CMyObject)大小的內存，以後第二次要分配一個CMyObject對象的時候，我就從上次剩下的99個後備中間拿一個出來。爲了達到這樣的目標，我可以維護一個單向鏈表，一開始把這100個對象串起來(這需要定義一個成員變量next),還需要一個指針，指向下一個可供使用的對象(freeStore)。
class CMyObject{
public:
void* operator new(size_t);
void operator delete(void*,size_t);
private:
CMyObject* next;
static
CMyObject* freeStore;
//注意阿，freeStore是靜態類成員，給所用CMyObject的實例共享哦
}；
CMyObject* CMyObject::freeStore = NULL;
void* CMyObject::operator new(size_t size)
{
CMyObject* p = NULL;
if(!freeStore){ // 第一次要，就要多一點
size_t chunk = 100*size; // 說句良心話，要他個100個對系統來說也不算多
freeStore = reinterpret_cast<CMyObject*>(new char[chunk]);
// 然後把內存用next指針串起來，物理上是一段連續內存，邏輯上是一個空閒對象的單向鏈表
for(p = freeStore; p != &freeStore[100-1]; ++p) p->next =
p+1;
p->next = NULL;
}
// 從庫存中拿出第一個，給請求的人
p = freeStore;
freeStore = freeStore->next; // 調整freeStore到下一個空閒對象
return p;
}
下面我們看看釋放：
void CMyObject::operator delete(void* p,size_t)
{
// 把要delete的對象，放到free鏈表的頭部，並不歸還給系統哦!
(static_cast<CMyObject*>(p)) ->next = freeStore;
freeStore = static_cast<CMyObject*>(p);
}
整個過程就是這樣的，其實可以看成一個邏輯上的stack，先reserve一下stack的大小爲100，new的時候pop一個出來，delete的時候push回去。
有兩個地方要注意了：
1. 這是個欠債不還錢的主哦，問系統拿的東西，不還的。要到程序退出的時候，才由進程負責清理。
2. 每次向系統索要內存時，其實都會都要一點點用於記錄這塊內存的大小之類的，我猜至少是4個字節，但是現在每個類都多了一個額外的next指針的代價。似乎除了分配速度提高以外，在大小上沒有優勢。我們馬上會談到如何使用embedded
pointer解決這個問題。