C++的std::pmr是什么_C++17多态内存资源库自定义内存分配策略

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std::pmr是c++17引入的多态内存资源库,通过memory_Resource统一接口实现可替换的内存分配策略。

C++的std::pmr是什么_C++17多态内存资源库自定义内存分配策略

std::pmr 是 C++17 引入的“多态内存资源”(Polymorphic Memory Resource)库,位于 头文件中。它的核心目标是提供一种灵活、高效的自定义内存分配机制,允许程序员在不改变接口代码的前提下,动态选择不同的内存分配策略。

什么是 std::pmr?

std::pmr 基于“内存资源”(memory resource)抽象,通过统一接口管理内存的申请与释放。它使用运行时多态(非模板),使得容器或对象可以在创建时指定使用哪个内存资源,从而实现内存分配行为的可替换性。

关键组件包括:

  • std::pmr::memory_resource:抽象基类,定义 do_allocate、do_deallocate、do_is_equal 三个虚函数
  • std::pmr::pool_options:配置池式资源的参数,如最大块大小、池增长方式。
  • std::pmr::synchronized_pool_resource线程安全的内存池,适合频繁小对象分配。
  • std::pmr::unsynchronized_pool_resource:非线程安全,性能更高,适用于单线程场景。
  • std::pmr::monotonic_buffer_resource:基于大缓冲区的递增式分配器,释放时通常一次性归还。
  • std::pmr::vector、std::pmr::String:标准容器的 pmr 版本,接受 memory_resource* 参数。

如何使用自定义内存分配策略?

你可以通过继承 std::pmr::memory_resource 实现自己的分配逻辑,也可以直接使用标准提供的资源类型来优化性能。

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常见用法示例:

#include  #include  #include  

int main() { // 使用单调缓冲区资源,高效但批量释放 char buffer[1024]; std::pmr::monotonic_buffer_resource pool{buffer, sizeof(buffer)};

// 创建 pmr vector,使用自定义资源 std::pmr::vector vec{&pool}; for (int i = 0; i < 100; ++i) {     vec.push_back(i); }  std::cout << "Size: " << vec.size() << "n";  // 资源析构时自动回收所有内存 return 0;

}

这段代码将 vector 的元素分配在上 buffer 中,避免了多次分配,特别适合临时数据处理。

适用场景与优势

std::pmr 特别适合以下情况:

  • 高性能服务:减少 malloc/free 开销,使用内存池提升小对象分配效率。
  • 嵌入式系统:在内存受限环境中预分配固定区域,避免运行时碎片。
  • 游戏开发:按帧或场景使用 monotonic_buffer_resource 批量分配与释放。
  • 调试与监控:包装其他资源,记录分配行为,检测泄漏。

相比传统 allocator,std::pmr 更加轻量且易于组合。你不需要为每个容器实例化新类型,只需传递不同 resource 指针即可切换策略。

基本上就这些。std::pmr 不复杂但容易忽略细节,掌握后能显著提升程序的内存控制能力。

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