Boost 库是一个由C/C++语言的开发者创建并更新维护的开源类库,其提供了许多功能强大的程序库和工具,用于开发高质量、可移植、高效的C应用程序。Boost库可以作为标准C库的后备,通常被称为准标准库,是C标准化进程的重要开发引擎之一。使用Boost库可以加速C应用程序的开发过程,提高代码质量和性能,并且可以适用于多种不同的系统平台和编译器。Boost库已被广泛应用于许多不同领域的C++应用程序开发中,如网络应用程序、图像处理、数值计算、多线程应用程序和文件系统处理等。
C++的指针操作可以说是继承了C语言的优点,但同时也带来了一些问题,例如内存泄漏、悬挂指针、访问越界等。这些问题不仅会导致程序运行错误,还会对系统稳定性造成影响。为了避免这些问题,Boost库提供了一套高效的自动内存管理指针操作函数,这些函数使用引用计数技术来管理内存。
2.1 使用Pool内存池
boost::pool是Boost库中一个内存池管理器,用于高效地管理和分配内存。在程序中,动态分配和释放内存是很常见的操作,但频繁的内存分配和释放会导致开销很大,影响程序性能。boost::pool针对这个问题提供了一个解决方案,它可以预分配并缓存一定数量的内存块,通过重复利用这些内存块来减小内存分配释放的开销,提高程序性能。
#include <iostream>
#include <boost/pool/pool.hpp>
using namespace std;
using namespace boost;
int main(int argc, char const *argv[])
{
boost::pool<> pool(sizeof(int)); // 定义整数内存池(int/float/double)
int *ptr[10] = { 0 }; // 定义指针列表
for (int x = 0; x < 10; x++)
{
ptr[x] = static_cast<int *>(pool.malloc()); // 开辟空间并转为指针
if (ptr[x] == nullptr)
cout << "分配空间失败" << endl;
}
// 分别对内存空间赋值
for (int x = 0; x < 10; x++)
*ptr[x] = x;
// 输出数据
for (int x = 0; x < 10; x++)
{
cout << "内存地址: " << &ptr[x] << " 数值: " << *ptr[x] << endl;
}
getchar();
return 0;
}
Pool内存池同样提供了对容器的存储方法,我们在使用时只需要包含头文件pool_alloc.hpp
,当包含此头文件后读者可使用pool_allocator
模板类对容器内的特殊成员进行初始化。
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <boost/pool/pool.hpp>
#include <boost/pool/pool_alloc.hpp>
using namespace std;
using namespace boost;
typedef struct
{
int uuid;
string uname;
}MyStruct;
int main(int argc, char const *argv[])
{
// 应用标准容器: 定义存储string类型的容器
std::vector<std::string, pool_allocator<std::string> > vect;
// 设置容器
vect.push_back("admin");
vect.push_back("lyshark");
for (int x = 0; x < vect.size(); x++)
{
std::cout << "输出: " << vect[x] << std::endl;
}
// 应用自定义数据类型
std::vector<MyStruct, pool_allocator<MyStruct>> pool_ptr;
MyStruct ptr;
ptr.uuid = 10001;
ptr.uname = "lyshark";
pool_ptr.push_back(ptr);
ptr.uuid = 1002;
ptr.uname = "admin";
pool_ptr.push_back(ptr);
for (int x = 0; x < pool_ptr.size(); x++)
{
std::cout << "UUID: " << pool_ptr[x].uuid << " Name: " << pool_ptr[x].uname << std::endl;
}
std::system("pause");
return 0;
}
2.2 使用ObjectPool内存池
boost::object_pool是Boost库中的一个内存池管理器,可以用来高效地分配和释放内存,并能够管理多个大小相等的对象。
在使用boost::object_pool时,我们可以先创建一个大小固定的内存池,然后使用malloc()函数从内存池中分配内存,并在内存上构造一个对象。当我们需要释放内存时,可以调用destroy()函数显式地销毁对象,并使用free()函数释放内存。
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/pool/object_pool.hpp>
using namespace std;
using namespace boost;
struct MyStruct
{
public:
int uuid;
string uname;
int uage;
MyStruct(int uuid_, string uname_, int uage_)
{
uuid = uuid_; uname = uname_; uage = uage_;
}
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
boost::object_pool<MyStruct> object;
auto ptr = object.malloc();
// 默认最多只能传递3个参数
ptr = object.construct(1001,"lyshark",25); // 为构造函数传递参数
cout << "姓名: " << ptr->uname << endl;
std::system("paus