simple_segregated_storage.hpp はメモリーチャンクのフリーリストへのアクセスを管理するテンプレートクラス simple_segregated_storage を提供する。 これは極めて単純なクラスであり、ほとんどすべての機能に事前条件があることに注意してほしい。 それは最速最小ですぐ使えるメモリアロケータとなることを狙っている。 —例えば組み込みシステムで使われるような。 このクラスは多くの難しい事前条件(すなわちアラインメント問題である)をユーザーの代わりに処理する。 さらに多くの用法については他のプールインタフェイスを見よ。
template <typename SizeType = std::size_t> class simple_segregated_storage { private: simple_segregated_storage(const simple_segregated_storage &); void operator=(const simple_segregated_storage &); public: typedef SizeType size_type; simple_segregated_storage(); ~simple_segregated_storage(); static void * segregate(void * block, size_type nsz, size_type npartition_sz, void * end = 0); void add_block(void * block, size_type nsz, size_type npartition_sz); void add_ordered_block(void * block, size_type nsz, size_type npartition_sz); bool empty() const; void * malloc(); void free(void * chunk); void ordered_free(void * chunk); void * malloc_n(size_type n, size_type partition_sz); void free_n(void * chunks, size_type n, size_type partition_sz); void ordered_free_n(void * chunks, size_type n, size_type partition_sz); };
simple_segregated_storage<SizeType>型のオブジェクトは、それのフリーリストが空ならば空(empty)である。 オブジェクトが空でないとき、そのフリーリストが順序付けされているならば順序付けされている(ordered)。 フリーリストは malloc()の繰り返し呼び出しが、std::less<void *>で定義される、単調増加列の値に帰着するならば、順序付けされている。 メンバー関数は、フリーリストの順序付けられた傾向を維持するならば順序付け維持(order-preserving)である。(すなわち順序付けられたフリーリストは、そのメンバー関数の呼出し後も順序付けられている。)
Symbol | Meaning |
---|---|
Store | simple_segregated_storage<SizeType> |
t | Store型の値 |
u | const Store型の値 |
block, chunk, end | void *型の値 |
partition_sz, sz, n | Store::size_type型の値 |
パラメータ | 既定値 | 要求 |
---|---|---|
SizeType | std::size_t | 符号無し整数型 |
Symbol | Type |
---|---|
size_type | SizeType |
式 | 戻り型 | 事後条件 | 注意事項 |
---|---|---|---|
Store() | not used | empty() | 新しい Store を構築する |
(&t)->~Store() | not used | Storeを破棄する | |
u.empty() | bool | u が空のとき true を返す。順序付け維持(Order-preserving) |
式 | 戻り型 | 事前条件 | 事後条件 | 意味的同値 | 注意事項 |
---|---|---|---|---|---|
Store::segregate(block, sz, partition_sz, end) | void * | partition_sz >= sizeof(void *) partition_sz = sizeof(void *) * i となる整数iが存在する 。 sz >= partition_sz block はサイズがpartition_szであるオブジェクトの配列に適切に整列している。 block はvoid *の配列に適切に整列している。 | blockによって指定されたszバイトのメモリーブロック全体を通してフリーリストをインターリーブする、そのさい可能な限り多くのpartition_sz-サイズのチャンクに分割する。 最後のチャンクはendを指すようにセットされ、最初のチャンクへのポインタが返される(これはいつもblockに等しい)。 このインターリーブされたフリーリストは順序付けされている。O(sz)。 | ||
Store::segregate(block, sz, partition_sz) | void * | Same as above | Store::segregate(block, sz, partition_sz, 0) | ||
t.add_block(block, sz, partition_sz) | void | Same as above | !t.empty() | blockによって指定されたszバイトのメモリーブロックをpartition_szサイズのチャンクに分割し(segregate)、そのフリーリストを自分自身のフリーリストに加える。 呼び出し前にt が空のとき、呼出し後は順序付けられている。 O(sz)。 | |
t.add_ordered_block(block, sz, partition_sz) | void | Same as above | !t.empty() | blockによって指定されたszバイトのメモリーブロックをpartition_szサイズのチャンクに分離させ(segregate)、そのフリーリストを自分自身のフリーリストとマージする。 順序付け維持(Order-preserving)である。 O(sz)。 |
式 | 戻り型 | 事前条件 | 事後条件 | 意味的同値 | 注意事項 |
---|---|---|---|---|---|
t.malloc() | void * | !t.empty() | フリーリストから、存在する最初のチャンクを取り出し返す。 順序付け維持(Order-preserving)である。 O(1)。 | ||
t.free(chunk) | void | chunk was previously returned from a call to t.malloc() | !t.empty() | chunkをフリーリスト中へ戻す。 chunkは0であってはならない。 O(1)。 | |
t.ordered_free(chunk) | void | Same as above | !t.empty() | chunkをフリーリスト中へ戻す。chunkは0であってはならない。 フリーリストのサイズによりO(N)。 | |
t.malloc_n(n, partition_sz) | void * | partition_szサイズの連続したチャンクn個を発見しようと企てる。 見つかれば、それらをすべてフリーリストから取り除き、それらの先頭へのポインタを返す。 見つからなければ、0を返す。 (必須ではないが)フリーリストは順序づけられていることが強く推奨される。 このアルゴリズムは、フリーリストがうまく連続していなければ失敗するからである。 順序付け維持(Order-preserving)である。 フリーリストのサイズにより O(N)。 | |||
t.free_n(chunk, n, partition_sz) | void | chunk was previously returned from a call to t.malloc_n(n, partition_sz) | !t.empty() | t.add_block(chunk, n * partition_sz, partition_sz) | chunkは実際に n * partition_szバイトにわたるチャンクのブロックを参照していることを前提に、分離しブロックに加える。 chunkは0であってはならない。 O(n)。 |
t.ordered_free_n(chunk, n, partition_sz) | void | same as above | same as above | t.add_ordered_block(chunk, n * partition_sz, partition_sz) | 上記と同じ。 ただしフリーリストにマージする。 順序付け維持(Order-preserving)である。 NをフリーリストのサイズとしてO(N + n)。 |
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