Synchronized_pool_resource 实际上是如何工作的？

Question

我正在研究C++17中的多态内存分配。我修改了一个使用 monotonic_buffer_resource 进行向量分配的示例，以使用synchronous_pool_resource。我发现了一种奇怪的行为。具体来说，有很多内存分配，只是为了向量中的两次加法。我没有运行基准测试，但我认为这对性能造成了巨大的损失

该程序是使用 O2 g++ -std=c++17 -O2 -Wall -pedantic编译的

下面是代码

class debug_resource : public std::pmr::memory_resource {

public:
    explicit debug_resource(std::string name,
        std::pmr::memory_resource* up = std::pmr::get_default_resource())
        : _name{ std::move(name) }, _upstream{ up }
    { }

    void* do_allocate(size_t bytes, size_t alignment) override {
        std::cout << _name << " do_allocate(): " << bytes << '\n';
        void* ret = _upstream->allocate(bytes, alignment);
        return ret;
    }
    void do_deallocate(void* ptr, size_t bytes, size_t alignment) override {
        std::cout << _name << " do_deallocate(): " << bytes << '\n';
        _upstream->deallocate(ptr, bytes, alignment);
    }
    bool do_is_equal(const std::pmr::memory_resource& other) const noexcept override {
        return this == &other;
    }

private:
    std::string _name;
    std::pmr::memory_resource* _upstream;
};
int main()
{
  
    debug_resource default_dbg{ "default" };
    std::pmr::synchronized_pool_resource pool(&default_dbg);
  //  debug_resource dbg{ "pool", &pool };
    std::pmr::vector<std::string> strings{ &pool };

   strings.emplace_back("Hello Short String");
   strings.emplace_back("Hello Short String 2");
}

控制台输出如下

默认 do_allocate(): 32
默认 do_allocate(): 528 默认 do_allocate():
32默认 do_allocate(): 528 默认 do_allocate(): 1000默认 do_allocate(): 192 默认 do_allocate(): 968 默认 do_allocate(): 192

默认 do_deallocate(): 528
默认 do_deallocate(): 32
默认 do_deallocate(): 1000
默认 do_deallocate(): 192
默认 do_deallocate(): 968
默认 do_deallocate(): 192
默认 do_deallocate(): 528
默认 do_deallocate(): 32

Answer 1

答案就在函数描述中：https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/synchronized_pool_resource

它由一组服务于不同块大小的请求的池组成。每个池管理一组块，然后将这些块划分为统一大小的块。

对 do_allocate 的调用被分派到服务于容纳所请求大小的最小块的池。

池中的内存耗尽会导致该池的下一个分配请求从上游分配器分配额外的内存块以补充池。获得的块大小呈几何级数增加。

最大块大小和最大块大小可以通过将 std::pmr::pool_options 结构传递给其构造函数来调整。

所以池实际上是内存块的集合。并且这个集合会在必要时增加。因此多重​​分配。

要减少分配数量，您可以尝试使用std::pmr::pool_options。