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2023年12月19日发(作者：制作微信小程序商城)

能保证物理空间上连续的内存分配函数

内存分配是计算机操作中的一项重要任务，它可以为程序提供动态内存，允许程序在运行时动态地分配和释放内存。在编写许多实时系统和应用程序时，需要使用可以保证连续物理空间上内存分配的函数。这篇文章将介绍一种可以实现如此功能的内存分配函数。

内存分配函数的需求

在某些应用程序中，需要使用连续的物理内存。例如，图像和视频处理程序需要使用内存来存储大量的像素数据。在这种情况下，如果内存不是连续的，那么操作系统需要花费更多的时间来合并分散的内存块。此外，如果访问非连续内存块时，CPU 还需要进行一些额外的操作，这会导致性能下降。

保证物理空间上的连续内存分配函数的需要可通过以下两种方式实现：

1.对内存进行"碎片整理"操作

2.使用垃圾收集、自动内存管理和内存池。

本篇将重点介绍第一种方式。

内存碎片整理

内存碎片整理是一个包含多次内部循环的过程。每次循环时，它都会扫描所有已分配内存块的列表，检查是否需要合并相邻的内存块。这个过程通常会导致大量的 CPU 切换，因此它在实时应用中并不可行。

另外，内存碎片整理可能会导致长时间的停止，因为它需要整合所有

内存块并重新分配所有内存。这样的停顿可能会破坏实时应用程序，因为停顿可能会突然导致数据未处理，例如视频处理应用程序中的未处理图像帧。

为解决这些问题，我们需要使用一种不会导致停顿的连续内存分配函数。

使用内存池

内存池( Memory pool ) 是一种高效方式来处理连续内存分配问题。在一个内存池中，程序分配一大块连续的内存，然后将其划分为小块（例如 64，128，256 等字节）。每次分配时直接从内存池中注册可用的内存，并在使用后将内存块返回给该内存池。

使用内存池的优点是速度快、占用均衡、灵活控制内存的使用，支持精细的内存池划分等。缺点是管理上可能需要写一些附加的代码，而且必须快速切换内存池。

结论

在需要保证连续物理空间上内存分配的应用中，通常无法简单地使用常规的动态内存分配函数，例如 malloc、calloc 和 realloc。这是因为这些函数分配的内存块通常是分散的，无法保证连续的物理空间。如果需要连续的物理空间，则需要使用内存碎片整理或内存池。然而，内存碎片整理可能导致停顿并破坏实时应用程序，因此内存池通常比当代的应用程序更为可取。


本文标签： 内存 需要 分配 使用

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