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SKF分配器SSV12系列產(chǎn)品資料
點擊次數(shù)：205 發(fā)布時間：2024-7-3
SKF分配器SSV12系列產(chǎn)品資料
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SKF分配器的原理：
在C++編程中，分配器（英語：allocator）是C++標準庫的重要組成部分。C++的庫中定義了多種被統(tǒng)稱為“容器"的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如鏈表、集合等），這些容器的共同特征之一，就是其大小可以在程序的運行時改變；為了實現(xiàn)這一點，進行動態(tài)內(nèi)存分配就顯得尤為必要，在此分配器就用于處理容器對內(nèi)存的分配與釋放請求。換句話說，分配器用于封裝STL容器在內(nèi)存管理上的低層細節(jié)。默認情況下，C++標準庫使用其自帶的通用分配器，但根據(jù)具體需要，程序員也可自行定制分配器以替代之。
分配器最早由亞歷山大·斯特潘諾夫作為C++標準模板庫（Standard Template Library，簡稱STL）的一部分發(fā)明，其初衷是創(chuàng)造一種能“使庫更加靈活，并能獨立于底層數(shù)據(jù)模型的方法"，并允許程序員在庫中利用自定義的指針和引用類型；但在將標準模板庫納入C++標準時，C++標準委員會意識到對數(shù)據(jù)模型的抽象化處理會帶來不可接受的性能損耗，為作折中，標準中對分配器的限制變得更加嚴格，而有鑒于此，與斯特潘諾夫原先的設(shè)想相比，現(xiàn)有標準所描述的分配器可定制程度已大大受限。
雖然分配器的定制有所限制，但在許多情況下，仍需要用到自定義的分配器，而這一般是為封裝對不同類型內(nèi)存空間（如共享內(nèi)存與已回收內(nèi)存）的訪問方式，或在使用內(nèi)存池進行內(nèi)存分配時提高性能而為。除此以外，從內(nèi)存占用和運行時間的角度看，在頻繁進行少量內(nèi)存分配的程序中，若引入為之專門定制的分配器，也會獲益良多。
SKF分配器的特點：
定義自定義分配器的主要原因之一是提升性能。利用專用的自定義分配器可以提高程序的性能，又或提高內(nèi)存使用效率，亦或兩者兼而有之。默認分配器使用new操作符分配存儲空間，而這常利用C語言堆分配函數(shù)（malloc()）實現(xiàn)。由于堆分配函數(shù)常針對偶發(fā)的內(nèi)存大量分配作優(yōu)化，因此在為需要一次分配大量內(nèi)存的容器（如向量、雙端隊列）分配內(nèi)存時，默認分配器一般效率良好。但是，對于關(guān)聯(lián)容器與雙向鏈表這類需要頻繁分配少量內(nèi)存的容器來說，若采用默認分配器分配內(nèi)存，則通常效率很低。除此之外，基于malloc()的默認分配器還存在許多問題，諸如較差的引用局部性，以及可能造成內(nèi)存碎片化。
有鑒于此，在這一情況下，人們常使用基于內(nèi)存池的分配器來解決頻繁少量分配問題。與默認的“按需分配"方式不同，在使用基于內(nèi)存池的分配器時，程序會預(yù)先為之分配大塊內(nèi)存（即“內(nèi)存池"），而后在需要分配內(nèi)存時，自定義分配器只需向請求方返回一個指向池內(nèi)內(nèi)存的指針即可；而在對象析構(gòu)時，并不需實際解除分配內(nèi)存，而是延遲到內(nèi)存池的生命周期完結(jié)時才真正解除分配。
在“自定義分配器"這一話題上，已有諸多C++專家與相關(guān)作者參與探討，若要求針對某一類型T的分配器的所有實例都相等，則可移植的分配器的實例必須不包含狀態(tài)。雖然C++標準鼓勵庫的實現(xiàn)者支持帶狀態(tài)的分配器，但梅耶斯稱，相關(guān)段落是“（看似）美妙的觀點"，但也幾乎是空話，并稱分配器的限制“過于嚴苛"。例如，STL的list允許splice方法，即一個list對象A的節(jié)點可以被直接移入另一個list對象B中，這就要求A的分配器申請到的內(nèi)存，可被B的分配器釋放掉，從而推導出A與B的分配器實例必須相等。梅耶斯的結(jié)論是，分配器最好定義為使用靜態(tài)方法的類型。例如，根據(jù)C++標準，分配器必須提供一個實現(xiàn)了rebind方法的other類模板。
另外，在《C++程序設(shè)計語言》中，比雅尼·斯特勞斯特魯普則認為“‘嚴格限制分配器，以免各對象信息不同’，這點顯然問題不大"（大意），并指出大部分分配器并不需要狀態(tài)，甚至沒有狀態(tài)情形下性能反倒更佳。他提出了三個自定義分配器的用例：內(nèi)存池型的分配器、共享內(nèi)存型分配器與垃圾回收型分配器，并展示了一個分配器的實現(xiàn)，此間利用了一個內(nèi)部內(nèi)存池，以快速分配/解除分配少量內(nèi)存。但他也提到，如此優(yōu)化可能已經(jīng)在他所提供的樣例分配器中實現(xiàn)。
自定義分配器的另一用途是調(diào)試內(nèi)存相關(guān)錯誤。若要做到這一點，可以編寫一個分配器，令之在分配時分配額外的內(nèi)存，并借此存放調(diào)試信息。這類分配器不僅可以保證內(nèi)存由同類分配器分配/解除分配內(nèi)存，還可在一定程度上保護程序免受緩存溢出之害。
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