我正在研究一个mmap-分配器，它允许向量使用内存 内存映射文件。我们的目标是让向量使用这样的存储 直接在由mmap映射的虚拟内存中。我们的问题是 提高真正大的文件(>10GB)的读取到内存，而不复制 开销，因此我需要这个自定义分配器。

到目前为止，我已经有了一个自定义分配器的骨架 (它来源于std::allocator)，我认为这是一个很好的开始 指向写自己的分配器。请随意使用这段代码 以任何你想要的方式:

#include <memory>
#include <stdio.h>

namespace mmap_allocator_namespace
{
        // See StackOverflow replies to this answer for important commentary about inheriting from std::allocator before replicating this code.
        template <typename T>
        class mmap_allocator: public std::allocator<T>
        {
public:
                typedef size_t size_type;
                typedef T* pointer;
                typedef const T* const_pointer;

                template<typename _Tp1>
                struct rebind
                {
                        typedef mmap_allocator<_Tp1> other;
                };

                pointer allocate(size_type n, const void *hint=0)
                {
                        fprintf(stderr, "Alloc %d bytes.\n", n*sizeof(T));
                        return std::allocator<T>::allocate(n, hint);
                }

                void deallocate(pointer p, size_type n)
                {
                        fprintf(stderr, "Dealloc %d bytes (%p).\n", n*sizeof(T), p);
                        return std::allocator<T>::deallocate(p, n);
                }

                mmap_allocator() throw(): std::allocator<T>() { fprintf(stderr, "Hello allocator!\n"); }
                mmap_allocator(const mmap_allocator &a) throw(): std::allocator<T>(a) { }
                template <class U>                    
                mmap_allocator(const mmap_allocator<U> &a) throw(): std::allocator<T>(a) { }
                ~mmap_allocator() throw() { }
        };
}

为了使用它，像下面这样声明一个STL容器:

using namespace std;
using namespace mmap_allocator_namespace;

vector<int, mmap_allocator<int> > int_vec(1024, 0, mmap_allocator<int>());

例如，每当分配内存时，就可以使用它记录日志。什么是必要的 是重新绑定结构，否则向量容器使用超类分配/释放 方法。

更新:内存映射分配器现在可以在https://github.com/johannesthoma/mmap_allocator上获得，并且是LGPL。您可以在项目中使用它。

我正在使用一个自定义分配器来计算程序的一部分中的分配/释放的数量，并测量它需要多长时间。还有其他方法可以达到这个目的，但这个方法对我来说非常方便。特别有用的是，我只能对容器的一个子集使用自定义分配器。

这里我使用的是自定义分配器;您甚至可以说它是为了绕过其他自定义动态内存管理。

背景:我们有malloc, calloc, free的重载，以及操作符new和delete的各种变体，并且链接器很高兴地让STL为我们使用这些。这让我们可以做一些事情，如自动小对象池，泄漏检测，分配填充，自由填充，填充分配与哨兵，缓存线对齐某些分配，和延迟释放。

问题是，我们正在一个嵌入式环境中运行——没有足够的内存来在一段较长的时间内正确地进行泄漏检测。至少，不是在标准RAM中——通过自定义分配函数，在其他地方还有另一堆RAM可用。

解决方案:编写一个使用扩展堆的自定义分配器，并且只在内存泄漏跟踪体系结构的内部使用它……其他所有内容默认为执行泄漏跟踪的普通新建/删除重载。这避免了跟踪器跟踪本身(并且提供了一些额外的打包功能，我们知道跟踪器节点的大小)。

出于同样的原因，我们也使用它来保存功能成本分析数据;为每个函数调用和返回编写一个条目，以及线程切换，成本会很快增加。自定义分配器再次在较大的调试内存区域中为我们提供较小的分配。

在图形模拟中，我看到自定义分配器用于

std::allocator不直接支持的对齐约束。 通过为短期分配(只是这个框架)和长期分配使用单独的池来最小化碎片。

强制性链接到Andrei Alexandrescu 2015年CppCon关于分配者的演讲:

https://www.youtube.com/watch?v=LIb3L4vKZ7U

好处是，只是设计它们让你想到如何使用它们:-)

I personally use Loki::Allocator / SmallObject to optimize memory usage for small objects — it show good efficiency and satisfying performance if you have to work with moderate amounts of really small objects (1 to 256 bytes). It can be up to ~30 times more efficient than standard C++ new/delete allocation if we talk about allocating moderate amounts of small objects of many different sizes. Also, there's a VC-specific solution called "QuickHeap", it brings best possible performance (allocate and deallocate operations just read and write the address of the block being allocated/returned to heap, respectively in up to 99.(9)% cases — depends on settings and initialization), but at a cost of a notable overhead — it needs two pointers per extent and one extra for each new memory block. It's a fastest possible solution for working with huge (10 000++) amounts of objects being created and deleted if you don't need a big variety of object sizes (it creates an individual pool for each object size, from 1 to 1023 bytes in current implementation, so initialization costs may belittle the overall performance boost, but one can go ahead and allocate/deallocate some dummy objects before the application enters it's performance-critical phase(s)).

标准的c++ new/delete实现的问题是，它通常只是C malloc/free分配的包装器，它适用于较大的内存块，比如1024+字节。它在性能方面有显著的开销，有时还会占用额外的内存用于映射。因此，在大多数情况下，自定义分配器的实现方式是最大化性能和/或最小化分配小对象(≤1024字节)所需的额外内存量。