4장, 작은 객체에 대한 메모리 할당 : 4 - 메모리 풀에서 할당 기능을 어떻게 만들 것인가?

이 포스트를 만든 목적

• 정리 해보려고
  

이 포스트의 준비물

• Firefox 3.6.10
  

참고 서적

• Modern C++ Design 중 Chapter 4.5 부분
  

내용

3부에서는 Chunk 를 만들어 보았다면, 4부에서는 Chunk를 그룹화 하여 사용 하는 방법에 대해서 다룬다.

맛보기 코드
#include <iostream> #include "chunk.hpp" #include <vector> class ChunkGroup { public: ~ChunkGroup() { for (int i = 0; i < chunks_.size(); ++i) { delete chunks_[i]; chunks_[i] = NULL; } chunks_.clear(); } ChunkGroup(std::size_t block_size, unsigned char block_num) { block_size_ = block_size; block_num_ = block_num; pcurrent_chunk_ = NULL; } public: void* alloc() { if (pcurrent_chunk_ == NULL || false == pcurrent_chunk_->is_useable()) { // 청크들 중에서 사용 할 수 있는 것이 있는지 찾는다. std::vector<Chunk *>::iterator bit = chunks_.begin(); std::vector<Chunk *>::iterator eit = chunks_.end(); for ( ; bit != eit; ++bit) { if (false == (*bit)->is_useable()) continue; pcurrent_chunk_ = *bit; break; } // 없다면 생성한다. if (bit == eit) { Chunk *p = new Chunk(block_size_, block_num_); pcurrent_chunk_ = p; chunks_.push_back(p); } } return pcurrent_chunk_->alloc(block_size_); } void delloc(void *pdelloc_target) { assert(pcurrent_chunk_ != NULL); // 최근 청크에서 가지고 있는 메모리인지 검사한다. if (true == pcurrent_chunk_->is_has(pdelloc_target, block_size_, block_num_)) { pcurrent_chunk_->delloc(pdelloc_target, block_size_); return; } // 청크들 중에 있는지 찾아 본다. std::vector<Chunk *>::iterator bit = chunks_.begin(); std::vector<Chunk *>::iterator eit = chunks_.end(); for ( ; bit != eit; ++bit) { if (false == (*bit)->is_has(pdelloc_target, block_size_, block_num_)) continue; (*bit)->delloc(pdelloc_target, block_size_); pcurrent_chunk_ = *bit; break; } // 가지고 있지 않은 메모리를 해제하려 했는지 체크 assert(bit != eit); } private: std::size_t block_size_; unsigned char block_num_; std::vector<Chunk *> chunks_; Chunk *pcurrent_chunk_; };
#include "chunkgroup.hpp" int main(void) { ChunkGroup chunkgroup(4, 5); void *p1 = chunkgroup.alloc(); void *p2 = chunkgroup.alloc(); void *p3 = chunkgroup.alloc(); void *p4 = chunkgroup.alloc(); void *p5 = chunkgroup.alloc(); void *p6 = chunkgroup.alloc(); chunkgroup.delloc(p2); chunkgroup.delloc(p1); chunkgroup.delloc(p4); chunkgroup.delloc(p5); chunkgroup.delloc(p6); chunkgroup.delloc(p3); return 0; }

chunkgroup.hpp 부가 설명

1. 우선 Chunk::is_useable 과 Chunk::is_has 멤버 함수를 추가 했다. 추가 이유는 다음과 같다.

• 해당 Chunk가 사용 가능한지 판별하기 위해
  - 사용할 수 없을 경우, 새로운 청크를 만들어야 하기 때문이다.
  
  
• 해당 Chunk가 특정 메모리를 보유하고 있는지 판변하기 위해
  - 메모리를 해제해야 할 경우, 가지고 있어야만, 정상 해제할 수 있기 때문이다.
  

2. ChunkGroup 의 내부에서 Chunk들은 vecter<Chunk *> 로 가지고 있다. 이유는 다음과 같다.

• Chunk *인 이유는 vector의 사이즈가 변할 때, Chunk 의 내부가 변할 수 있기 때문이다.(복사 --> 소멸)
  
• 어차피 순차로 접근할 수 밖에 없는 상황이므로, 자료구조는 vecter 가 좋기 때문이다.
  순차접근이 아닐 경우, 다른 자료구조를 쓰면 퍼포먼스를 올릴 수 있으나, 메모리 사용량을 감수해야 한다.
  

3. Chunk 자체는 자신의 크기를 모르고 ChunkGroup이 Chunk 에게 블럭크기, 갯수를 알려 준다.

• 이 메모리 풀은 작은 객체를 위한 메모리 할당기이므로 메모리 사용량을 줄이는게 목표에 있다.

4. Chunk *ChunkGroup::pcurrent_chunk_ 는 캐쉬 기능 역활을 한다.

• 할당 및 해제 작업할 때, 해당 Chunk의 포인터를 저장해 두었다가, 찾지 않고 바로 사용한다.
  - 삭제와 할당이 다른 Chunk 에서 비번이 발생 할 경우, 캐쉬 기능을 원할이 수행하지 못한다. ;(
  

chunkgroup.hpp 문제점

• Chunk 의 갯수를 늘리기만 할 뿐, 줄이는 기능은 없다.
  - 일정 크기에서 멈추겠지만, 최악의 경우, 메모리 고갈 상태가 올 수도 있다. ;(
  
  
• 아직까지 사용이 불편하다.
  - 예를 들어, 객체 크기 3, 4, 5, 6, 7, 8 이 있을 경우, 각각 관리하는 방법이 수작업 밖에 없다.
  

여담

• 여러 객체 크기에 따른 관리는 다음에 5부에서 다루겠다.