Диспетчер кучи для объектов одного размера
| й Парунов, дата публикации 23 декабря 02 |
Модуль содержит класс psnFixSzMemMgr, реализующий диспетчер кучи для объектов одного размера.
Динамическое размещение объектов (не только экземпляров классов, а вообще) в куче имеет неоспоримые преимущества: гибкость, простота... Но у такого подхода есть недостаток, проистекающий от всеядности стандартного диспетчера кучи языка (Delphi), который и выбирает, откуда "отщипнуть" кусочек памяти. Уж очень много самых разных блоков выделяется-освобождается в куче, и она превращается в швейцарский сыр. Отсюда вытекают две неприятности. Во-первых, когда выделяется блок памяти, диспетчер вынужден запомнить его размер и прочие параметры в пропадающем зря 4-байтном (чаще всего) заголовке (для освобождения). Во-вторых, уж очень медленен этот процесс - надо перестроить дерево... в общем, тактов 200 на одно выделение/освобождение на процессоре Пентиум 3 обеспечено.
Все эти недостатки проявляются особенно сильно при работе с маленькими динамическими переменными, которые часто так заманчиво применять для различных списков, деревьев, графов... И самое обидное, что вся эта возня - впустую: так как размер переменных нам-то известен, нет необходимости ни в мудрёном отслеживании блоков (можно обойтись простым списком неиспользуемых), ни тем более в запоминании размера каждого выделенного блока. Эти соображения ведут к применению массивов, с которыми нередко достигается наибольшая скорость, но есть и свои сложности: сложность (простите за каламбур) и негибкость. К тому же частое применение индексов в массиве всё же медленнее использования указателей.
Данный класс реализует упрощенный диспетчер кучи для объектов одного размера (назовём его экземпляр кучей), который можно применять вместо стандартного, получая с маленькими объектами существенно большую скорость, а часто и экономию памяти, за счёт реализации старого татаро-монгольского принципа: "меньше чем по десять тысяч мы даже в гости не ходим" ((c) Александр Борянский, Сергей Козлов).
Его применение в основном подобно стандартному:
| type psnFixSzMemMgr = class private FLastCommit, { указатель на последний выделенный массив, в начале которого - указатель на предпоследний...} FEmptyBlock : Pointer; {указатель на последний пустой блок из списка, в начале которого - указатель на предпоследний...} FBlockSize, FCommitSize, FFillCycles: Integer; public constructor Create( const BlockSize: Integer; {Размер выделяемых блоков памяти. Реально округляется в большую сторону до величины, кратной 4.} const CommitBlocks: Integer = 127 {Количество блоков в выделяемых массивах. Должно быть больше 1 (иначе зачем огород городить?), а для скорости желательно не меньше 31. Реально увеличивается до ближайшего сверху нечётного значения (алгоритм требует это для высокой скорости).} ); function FixNew: Pointer; {Выделяет блок памяти размера BlockSize и возвращает ссылку на эту память. Выполнено в виде функции во избежание обязательного преобразования типов параметра, передаваемого по ссылке.} procedure FixDsp(const Ptr: Pointer); {Освобождает блок памяти, выделенный ранее в данном экземпляре класса, указуемый параметром Ptr.} destructor Destroy; override; end; implementation constructor psnFixSzMemMgr.Create(const BlockSize, CommitBlocks: Integer); begin FBlockSize:= (BlockSize + 3) and $7FFFFFFC; FCommitSize:= (CommitBlocks and $7FFFFFFE + 1) * FBlockSize + 4; FFillCycles:= CommitBlocks shr 1 - 1; {заполняем в один присест два блока, и цикл оформим от нуля: for I:= 0 to FFillCycles, быстрее будет} end; function psnFixSzMemMgr.FixNew: Pointer; var P, P2: Pointer; I, DBlockSize: Integer; begin if not Assigned (FEmptyBlock) then begin {выделим массив} GetMem(P, FCommitSize); Pointer(P^):= FLastCommit; FLastCommit:= P; Inc(PChar(P), 4); Pointer(P^):= Nil; P2:= Pointer(Integer(P) + FBlockSize); DBlockSize:= FBlockSize shl 1; for I:= 0 to FFillCycles do begin {надо сделать список пустых блоков} Pointer(P2^):= P; Inc(PChar(P), DBlockSize); Pointer(P^):= P2; Inc(PChar(P2), DBlockSize); end; FEmptyBlock:= P; end; Result:= FEmptyBlock; FEmptyBlock:= Pointer(Result^); end; procedure psnFixSzMemMgr.FixDsp(const Ptr: Pointer); begin Pointer(Ptr^):= FEmptyBlock; FEmptyBlock:= Ptr; end; destructor psnFixSzMemMgr.Destroy; var P: Pointer; begin while Assigned(FLastCommit) do begin P:= FLastCommit; FLastCommit:= Pointer(P^); FreeMem(P, FCommitSize); end; inherited; end; |
