二、定長內存池的設計

設計一個定長的內存池，這個內存池的定長在于，當剩余空間使用完畢后，總是開辟相同長度的新空間來使用。我們會使用到一個指針來切割劃分大空間為小空間。大空間是內存池向系統申請的內存大小，而小空間是程序向該內存池申請的內存大小。由于程序向內存池申請存放空間的類型不同，這個小空間的大小也由需要存放的類型決定大小。

實際上指針只有一個， _freeList 后面的空間理論上是連起來的， _freeList 在被申請空間后更新，相當于鏈表的頭插頭刪。

#include <iostream>
#include <vector>
#ifdef _WIN32
#include <Windows.h>
#endif
//從堆上按頁申請空間
inline static void* SystemAlloc(size_t page)
{
#ifdef _WIN32void* ptr = VirtualAlloc(0, page << 13, MEM_COMMIT | MEM_RESERVE, PAGE_READWRITE);
#endif
#ifdef __linux__size_t size = page << 13;void* ptr = mmap(nullptr, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);#endifif (ptr == nullptr){throw std::bad_alloc();}return ptr;
}template<class T>
class FixedPool
{T* New(){T* object = nullptr;//優先使用還回來的空間if (_freeList){void* next = *((void**)_freeList);object = (T*)_freeList;_freeList = next;}//如果大空間不足if (_restBytes < sizeof(T)){_restBytes = 128 * 1024;	//一次申請128Kb的空間_memory = (char*)SystemAlloc(_restBytes >> 13);	//128Kb右移13位相當于16頁if (_memory == nullptr){throw std::bad_alloc();}}//從申請的大空間中截一塊出來object = (T*)_memory;size_t objSize = sizeof(T) < sizeof(void*) ? sizeof(void*) : sizeof(T);_memory += objSize;_restBytes -= objSize;//定位new，顯示調用T的構造函數new(obj)T;return obj;}void Delete(T* obj){obj->~T();*(void**)obj = _freeList;_freeList = obj;//把空間還回來}
private:char* _memory = nullptr;	//char類型為1字節大小方便申請任意大小的內存size_t _restBytes = 0;	//記錄大內存在切分后的剩余比特數void* _freeList = nullptr;
};

*(void**) 的強制類型轉換是在兼容 32 位和 64 位，使其不會因為指針大小不同而程序出錯，也不用為了兼容 32 位和 64 位使用條件編譯。

size_t objSize = sizeof(T) < sizeof(void*) ? sizeof(void*) : sizeof(T); 這行，要求開的空間必須比指針大，因為我們會用歸還回來的空間存放，_freeList 來指向下一塊空間，如果 T 小于指針的大小，就有可能存不進 _freeList 。