allocator源码解析之pool_allocator(_pool_alloc):
mt_allocator（待完成）
__pool_alloc 头文件定义在gcc-9.2.0/libstdc++-v3/include/ext/pool_allocator.h，实现代码在：gcc-9.2.0/libstdc++-v3/src/c++98/poll_allocator.cc。
__pool_alloc 的定义：
__pool_alloc 继承于__pool_alloc_base, 还是首先看关键的allocate和deallocate函数：
allocate函数的定义：
第一个红框，224-230， 如果支持aligned_new, alignof（类型） >__STDCPP_DEFAULT_NEW_ALIGNMENT__ 会直接调用operator_new的某一个重构版本，按照指定类型的对齐大小分配内存；
第二个红框是关键，是分配的核心逻辑：243-245，当分配的内存大小>_S_max_bytes(128B)，直接调用::operator new分配，也就是说这个__pool_alloc只管理<128B的内存分配 ；247~259是正常的小内存的分配管理， 关键的三个函数（_M_get_free_list, _M_refill, _M_round_up）都是在__pool_alloc_base中定义稍后分析，代码粗略可以看出采用list的形式预先分配预定大小*个数的内存，然后从头部分配，指针后移，后面我们按照allocate的代码顺序分析三个函数及类成员变量值的变化；
deallocate函数的定义：
核心代码分别和allocate的核心代码对应
第一框272-276调用operator delete的重载版本回收allocate的第一个红框分配的代码；
第二个框279-288来处理allocate第二个框的情况分配的代码，279-280 如果是大内存，直接调用operator delete直接释放；
282-288只是把放到某一个list（_M_get_free_list返回）的头部，没有调用operator delete释放，提供给下次申请直接使用，这也是__pool_alloc的精髓之处；
从这里可以看到pool管理的代码都在__pool_alloc_base中实现，__pool_alloc_base才是管理的关键，__pool_alloc_base的定义如下
__pool_alloc_base类的第一个框：定义了三个enum类型， _S_max_bytes = 128B,刚才说的内存管理最大为128B原因是在这里定义的，，另外定义了_S_free_list_size = 128/8= 16,
这里有个有意思的定义：union _Obj 的定义是一般做内存池技术常用的技巧（嵌入式指针）减少额外的指针空间的浪费， 里面只有一个_Obj*的指针和 char _M_client_data[1]（感觉没有用到，搜索代码中也没找到），这个结构可以修改为：struct _Obj { struct Obj* _M_free_list_link;}; 感觉更简单易懂； 这个_Obj应该是管理分配好的内存单元的指针
__pool_alloc_base类的第二个框：（对基本含义借助经验瞎理解一下）
定义了一个指针数组，数组大小为16， 每个元素为_Obj*类型；_S_free_list[i] 应该是管理某一类（大小相同8B为间隔）的内存，_S_free_list共有16种规格的内存（每个_S_free_list[i] 相差8B，把<128B的内存分成16段管理）（通过后面的源码阅读，理解是正确的）
定义了三个指针：_S_start_free和_S_end_free是某一块内存的开始和结束指针(后面分析代码再确认，为什么不用开始指针+大小来表示呢)，_S_heap_size（已经使用的heap内存的大小），从读优秀源码的命名习惯，应该是这个意思，后面确认！！！！），（通过后面的源码阅读，给三个类成员明确的含义：
_S_start_free: 没有挂在任何_S_free_list[i] 中的内存的开始地址；命名为free内存；
_S_end_free: 没有挂在任何_S_free_list[i] 中的内存的结束地址；命名为free内存；
_S_heap_size：表示使用::operator new申请的heap内存的总和（包括已经分配出去的和现在挂在_S_free_list[i] 上没有被分配出去的heap内存的和； 这个变量在下次内存分配的时候会参考
__pool_alloc_base类的第三个红框：有几个函数的定义：
1）size_t _M_round_up（size_t _bytes) 返回>_bytes 的是_S_align倍数的第一个数，这个函数很巧妙，_S_align必须是计算机整数；
2）_Obj* _M_get_free_list(size_t _bytes) throw(); 根据_bytes大小返回某一个_Obj*指向的内存链，实现在：gcc-9.2.0/libstdc++-v3/src/c++98/poll_allocator.cc, 计算方式为入下图，找到满足_bytes大小最小的内存链：_S_free_list[i];
3）void* _M_refill(size_t __n)， 从前面allocate的实现的函数调用关系可以看出来，_M_refill函数是绝对的主角，实现在：gcc-9.2.0/libstdc++-v3/src/c++98/poll_allocator.cc
核心第一个红框：这里写解释下，_M_allocate_chunk 返回的是分配内存的开始地址(__chunk)，其中_nobjs 按引用传值， 传入20，传出真正的原始个数，也就是_chunk的大小= __n * __nobjs;
核心第二个红框： 如果返回的个数为1个， 直接返回给调用函数，没必要挂在_S_free_list[i]上
核心第三个红框:核心的分配内存的组织方式（串联）， 这里也就是Obj的巧妙的使用方式，没有使用额外的内存来管理_S_free_list[i]；内存管理方式如下图：
4）char* _M_allocate_chunk(size_t __n, int& __nobjs) 返回的是分配内存的开始地址(__chunk)，其中_nobjs 按引用传值， 传入20，传出真正的元素个数，也就是_chunk的大小= __n * __nobjs;
_bytes_left ：free内存区的剩余内存大小（也就是没有挂在任何_S_free_list[i]）, _total_bytes ：本次申请的总内存大小；
核心代码第一个红框： if（69行，_bytes_left >= __total_bytes) 如果free内存区剩余内存足够，就直接返回，并更改_S_start_free的地址；
核心代码第二个红框：if (75行， _bytes_left >= __n）如果free内存区剩余内存满足一次分配，也直接返回
核心代码第三-七个红框（85行~125行）当前free内存完全不满住上面两个条件，需要调用::operator new申请，并blabla的处理逻辑去返给上层调用函数；
核心代码第三个红框：如果free内存取的还剩下（但是不满住本次分配）， 找到合适的：_S_free_list[i] 挂上去；（这一步必须做，否则会有内存泄漏）
核心代码第四个红框：计算新申请内存的大小，没有理由
核心代码第五个红框：调用::operator new申请内存，返回给free内存区；
核心代码第六个红框：如果内存分配失败， 从从_S_free_list[i]，找到一个比需要分配（__n)大的_S_free_list[j]中取出一块内存，放到free内存区（修改_S_start_free, _S_end_free),递归调用自己完成内存分配；
核心代码第七个红框：申请成功后，直接修改（_S_end_free, _S_heap_size)，递归调用自己去完成内存的分配（这里比较巧妙， 递归自己，让逻辑更清晰）；
使用：
#include <ext/pool_allocator>
int main(int argc, char* argv[])
{
__gun_cxx::__pool_allocator pool_alloc<int>();
int* intPtr = pool_alloc.allocate(1);
pool_alloc.deallocate(intPtr);
}
总结：__pool_alloc 实现了内存池
优点：提高了内存的利用率，省去了每次单独operator new(cookie) 占用的内存。而且有一些常用的技巧（嵌入式指针，round_up计算, 递归调用简化逻辑）
不足：内存不返还给底层，也就是内存使用完回收给自己直接放到_S_free_list[i]中，无论已经有多大，造成内存的浪费；分析原因：由于设计问题，他不知道【95行一次从底层申请的内存单元】是否完全被释放了。
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