std::pmr::monotonic_buffer_resource

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分配器
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(C++11)(C++23 前)
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(C++11)(C++23 前)
(C++11)(C++23 前)



 
 
在标头 <memory_resource> 定义
class monotonic_buffer_resource : public std::pmr::memory_resource;
(C++17 起)

std::pmr::monotonic_buffer_resource 是特定目的的内存资源类,它仅在销毁资源时释放分配的内存。它的意图是提供非常快速的内存分配,在内存用于分配少量对象,并于之后一次释放的情形。

monotonic_buffer_resource 能以初始缓冲区构造,若无初始缓冲,或缓冲用尽,则从构造时提供的上游分配器分配缓冲区。缓冲区的大小以几何级数增长。

monotonic_buffer_resource 不是线程安全的。

成员函数

构造一个 monotonic_buffer_resource
(公开成员函数)
销毁一个 monotonic_buffer_resource ,释放所有分配的内存
(虚公开成员函数)
operator=
[弃置]
复制赋值运算符被弃置。monotonic_buffer_resource 不可复制赋值
(公开成员函数)
公开成员函数
释放所有分配的内存
(公开成员函数)
返回指向上游内存资源的指针
(公开成员函数)
受保护成员函数
分配内存
(虚受保护成员函数)
无操作
(虚受保护成员函数)
与另一 std::pmr::memory_resource 比较相等性
(虚受保护成员函数)

示例

此程序测量以下列分配器创建巨型双链表的时间:

  • 默认标准分配器,
  • 默认 pmr 分配器,
  • 具有单调资源但没有显式内存缓冲区的 pmr 分配器,
  • 具有单调资源和外部内存缓冲区(在栈上)的 pmr 分配器。
#include <array>
#include <chrono>
#include <cstddef>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <list>
#include <memory_resource>
 
template<typename Func>
auto benchmark(Func test_func, int iterations)
{
    const auto start = std::chrono::system_clock::now();
    while (iterations-- > 0)
        test_func();
    const auto stop = std::chrono::system_clock::now();
    const auto secs = std::chrono::duration<double>(stop - start);
    return secs.count();
}
 
int main()
{
    constexpr int iterations{100};
    constexpr int total_nodes{2'00'000};
 
    auto default_std_alloc = [total_nodes]
    {
        std::list<int> list;
        for (int i{}; i != total_nodes; ++i)
            list.push_back(i);
    };
 
    auto default_pmr_alloc = [total_nodes]
    {
        std::pmr::list<int> list;
        for (int i{}; i != total_nodes; ++i)
            list.push_back(i);
    };
 
    auto pmr_alloc_no_buf = [total_nodes]
    {
        std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr;
        std::pmr::polymorphic_allocator<int> pa{&mbr};
        std::pmr::list<int> list{pa};
        for (int i{}; i != total_nodes; ++i)
            list.push_back(i);
    };
 
    auto pmr_alloc_and_buf = [total_nodes]
    {
        std::array<std::byte, total_nodes * 32> buffer; // 足以适合所有节点
        std::pmr::monotonic_buffer_resource mbr{buffer.data(), buffer.size()};
        std::pmr::polymorphic_allocator<int> pa{&mbr};
        std::pmr::list<int> list{pa};
        for (int i{}; i != total_nodes; ++i)
            list.push_back(i);
    };
 
    const double t1 = benchmark(default_std_alloc, iterations);
    const double t2 = benchmark(default_pmr_alloc, iterations);
    const double t3 = benchmark(pmr_alloc_no_buf , iterations);
    const double t4 = benchmark(pmr_alloc_and_buf, iterations);
 
    std::cout << std::fixed << std::setprecision(3)
              << "t1 (default std alloc): " << t1 << " sec; t1/t1: " << t1/t1 << '\n'
              << "t2 (default pmr alloc): " << t2 << " sec; t1/t2: " << t1/t2 << '\n'
              << "t3 (pmr alloc  no buf): " << t3 << " sec; t1/t3: " << t1/t3 << '\n'
              << "t4 (pmr alloc and buf): " << t4 << " sec; t1/t4: " << t1/t4 << '\n';
}

可能的输出:

t1 (default std alloc): 0.720 sec; t1/t1: 1.000
t2 (default pmr alloc): 0.915 sec; t1/t2: 0.787
t3 (pmr alloc  no buf): 0.370 sec; t1/t3: 1.945
t4 (pmr alloc and buf): 0.247 sec; t1/t4: 2.914