void ( * malloc_alloc_template<inst>:: malloc_alloc_oom handler)() = 0;
时间: 2023-06-24 20:03:39 浏览: 141
这是C++中一个模板类的静态成员变量的定义,这个模板类是malloc_alloc_template,其参数为inst。这个静态成员变量的类型是一个函数指针,指向一个无返回值,无参数的函数。它的名字是malloc_alloc_oom,表示当内存分配操作失败时,所调用的处理函数。这个处理函数可以用来处理内存不足的情况,比如尝试释放一些不必要的内存或者提示用户释放一些内存空间等等。在这里,这个处理函数的初始值被设置为0,表示没有指定任何处理函数,如果需要的话,可以在程序运行时动态地设置这个处理函数。
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typedef void(*MALLOCALLOC)(); //将void (*)() 重命名成MALLOCALLOC template<int inst> class _MallocAllocTemplate { private: static void* _OomMalloc(size_t); //malloc失败的时候调用的函数 static MALLOCALLOC _MallocAllocOomHandler; //函数指针,内存不足的时候的处理机制 public: static void* _Allocate(size_t n) //分配空间n个字节的空间 { void *result=0; result = malloc(n); if (0 == result) //若果malloc失败,则就调OOM_malloc _OomMalloc(n); return result; } static void _DeAllocate(void *p) //释放这块空间 { free(p); } static MALLOCALLOC _SetMallocHandler(MALLOCALLOC f) //这是一个函数,参数是一个函数指针,返回值也是一个函数指针 { MALLOCALLOC old = _MallocAllocOomHandler; _MallocAllocOomHandler = f; //将内存分配失败的句柄设置为f(让它指向一个内存失败了,让系统去释放其他地方空间的函数) return old; } }; template<int inst> void(* _MallocAllocTemplate<inst>::_MallocAllocOomHandler)()=0; //默认不设置内存不足处理机制 template<int inst> void* _MallocAllocTemplate<inst>::_OomMalloc(size_t n) { MALLOCALLOC _MyMallocHandler; //定义一个函数指针 void *result; while (1) { _MyMallocHandler = _MallocAllocOomHandler; if (0 == _MyMallocHandler) //没有设置内存不足处理机制 throw std::bad_alloc(); //则抛出异常 (*_MyMallocHandler)(); //调用内存不足处理的函数,申请释放其他地方的内存 if (result = malloc(n)) //重新申请内存 break; } return result; //申请成功时,则返回这块内存的地址 } typedef _MallocAllocTemplate<0> malloc_alloc;请你仔细分析上述代码的逻辑,并说明每一行代码的作用,此外对 (*_MyMallocHandler)(); //调用内存不足处理的函数,申请释放其他地方的内存这一行代码我不明白,它是怎么申请释放内存的?
<think>嗯,用户想了解C++中自定义内存分配器的实现细节,特别是_MallocAllocTemplate类模板如何处理内存不足的情况,以及函数指针的作用。首先,我需要回忆一下STL的内存分配机制,尤其是SGI STL的实现,因为用户提到的引用[1]和[2]都涉及这方面的内容。
_MallocAllocTemplate应该是一个用于封装malloc的内存分配器模板类。用户提到的函数指针(*_MyMallocHandler)();,这应该和内存不足时的处理机制有关。根据引用[1],当malloc失败时,会调用oom_alloc函数,这里可能会触发客户端设置的内存不足处理函数。
接下来,我需要解释函数指针在这里的作用。函数指针允许运行时动态设置处理函数,用户可以通过set_new_handler来设置自己的处理例程。当内存不足时,循环调用这个处理函数,试图释放内存,直到成功分配或抛出异常。
需要详细说明_MallocAllocTemplate的结构,包括静态成员函数和静态函数指针的声明。例如,_MyMallocHandler可能是一个静态成员,指向当前的处理函数。在oom_alloc中,会循环调用这个函数指针,直到malloc成功或处理函数无法解决问题,这时抛出bad_alloc异常。
还要注意引用[2]提到的内存池和自由链表,但用户的问题主要关注malloc失败的处理,所以重点在oom_alloc流程。需要区分一级配置器和二级配置器,这里_MallocAllocTemplate属于一级,直接使用malloc。
最后,要确保解释清晰,结合代码示例说明函数指针的声明、初始化和调用过程。可能用户需要了解如何自定义处理函数,因此相关问题可以涉及如何设置处理函数或设计时的注意事项。</think>以下是关于C++内存分配器中函数指针机制的实现解析:
一、_MallocAllocTemplate类模板结构
```cpp
template <int __inst>
class _MallocAllocTemplate {
private:
static void* _Oom_Malloc(size_t);
static void (*_MyMallocHandler)(); // 函数指针声明
public:
static void* allocate(size_t __n) {
void* __result = malloc(__n);
if (__result == 0) __result = _Oom_Malloc(__n);
return __result;
}
static void __set_malloc_handler(void (*__f)()) {
_MyMallocHandler = __f;
}
};
```
二、函数指针的核心作用
1. `(*_MyMallocHandler)();`的实质:
- 声明了一个名为_MyMallocHandler的函数指针变量
- 该指针指向无参数且无返回值的函数
- 通过解引用调用注册的内存处理函数
三、内存不足处理流程
1. 当malloc失败时调用_Oom_Malloc
2. 循环执行以下步骤:
```cpp
while (1) {
if (_MyMallocHandler) {
(*_MyMallocHandler)(); // 调用用户设置的处理函数
void* __result = malloc(__n); // 再次尝试分配
if (__result) return __result;
} else {
throw std::bad_alloc(); // 默认抛出异常[^1]
}
}
```
四、设计特点
1. 客户端可通过__set_malloc_handler注册自定义处理函数
2. 内存处理函数应尝试释放可用内存(如清理缓存)
3. 存在递归调用风险,需确保处理函数能有效释放内存
4. 与二级配置器不同,此类直接使用malloc进行内存分配[^2]
改进该代码 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main() { // 先获取进程堆和栈的地址 void* stack_addr = (void*) &stack_addr; void* heap_addr = malloc(1); void* heap_high_addr = (void*) &heap_high_addr; // 计算可分配的内存大小 size_t alloc_count = (size_t) (stack_addr - heap_high_addr); // 分配一段大量的内存 char* mem = (char*)malloc(alloc_count); // 访问边缘地址,判断是否为合法地址 if (mem < stack_addr && mem > heap_addr) { printf("Found an invalid address: %p\n", mem); } else { printf("Did not found an invalid address.\n"); } // 释放内存 free(mem); free(heap_addr); return 0; }
这段代码的目的是检测在当前进程中是否有可分配但无法使用的内存,以下是代码的改进:
1. 添加错误处理机制,确保程序在出现内存分配错误时能够及时退出并打印错误信息。
2. 使用指针类型的加减运算来计算可分配内存的大小,避免了类型转换可能带来的问题。
3. 对代码进行注释,提高代码可读性。
改进后的代码如下所示:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main() {
void* stack_addr = (void*) &stack_addr; // 获取进程栈的地址
void* heap_addr = malloc(1); // 获取进程堆的地址
void* heap_high_addr = (void*) &heap_high_addr;
if (heap_addr == NULL) { // 错误处理:内存分配失败
printf("Failed to allocate memory for heap_addr\n");
exit(1);
}
size_t alloc_count = (char*)stack_addr - (char*)heap_high_addr;
// 计算可分配的内存大小,使用指针类型的加减运算
char* mem = (char*)malloc(alloc_count); // 分配一段大量的内存
if (mem == NULL) { // 错误处理:内存分配失败
printf("Failed to allocate memory for mem\n");
exit(1);
}
if (mem < stack_addr && mem > heap_addr) { // 判断是否为合法地址
printf("Found an invalid address: %p\n", mem);
} else {
printf("Did not find an invalid address.\n");
}
free(mem); // 释放内存
free(heap_addr);
return 0;
}
```
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