本篇文章為大家展示了怎么深度剖析C++對(duì)象池自動(dòng)回收技術(shù)實(shí)現(xiàn),內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解,絕對(duì)能使你眼前一亮,通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。
創(chuàng)新互聯(lián)是一家集網(wǎng)站建設(shè),南城企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),南城品牌網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)站定制,南城網(wǎng)站建設(shè)報(bào)價(jià),網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,南城網(wǎng)站推廣為一體的創(chuàng)新建站企業(yè),幫助傳統(tǒng)企業(yè)提升企業(yè)形象加強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力??沙浞譂M足這一群體相比中小企業(yè)更為豐富、高端、多元的互聯(lián)網(wǎng)需求。同時(shí)我們時(shí)刻保持專業(yè)、時(shí)尚、前沿,時(shí)刻以成就客戶成長(zhǎng)自我,堅(jiān)持不斷學(xué)習(xí)、思考、沉淀、凈化自己,讓我們?yōu)楦嗟钠髽I(yè)打造出實(shí)用型網(wǎng)站。
對(duì)象池可以顯著提高性能,如果一個(gè)對(duì)象的創(chuàng)建非常耗時(shí)或非常昂貴,頻繁去創(chuàng)建的話會(huì)非常低效。對(duì)象池通過對(duì)象復(fù)用的方式來避免重復(fù)創(chuàng)建對(duì)象,它會(huì)事 先創(chuàng)建一定數(shù)量的對(duì)象放到池中,當(dāng)用戶需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象的時(shí)候,直接從對(duì)象池中獲取即可,用完對(duì)象之后再放回到對(duì)象池中,以便復(fù)用。這種方式避免了重復(fù)創(chuàng)建耗 時(shí)或耗資源的大對(duì)象,大幅提高了程序性能。小編將探討對(duì)象池的技術(shù)特性以及源碼實(shí)現(xiàn)。
對(duì)象池類圖
ObjectPool:管理對(duì)象實(shí)例的pool。
Client:使用者。
適用性:
類的實(shí)例可重用。
類的實(shí)例化過程開銷較大。
類的實(shí)例化的頻率較高。
效果:
節(jié)省了創(chuàng)建類實(shí)例的開銷。
節(jié)省了創(chuàng)建類實(shí)例的時(shí)間。
存儲(chǔ)空間隨著對(duì)象的增多而增大。
問題
目前縱觀主流語言的實(shí)現(xiàn)方式無外乎3個(gè)步驟:
初始創(chuàng)建一定數(shù)量的對(duì)象池(也允許從外面添加對(duì)象)。
從對(duì)象池中取對(duì)象來使用。
用完之后返回對(duì)象池。
一般情況下這樣是OK的,可能存在的問題是在第三步,有兩個(gè)問題:
不方便,每次都需要顯式回收對(duì)象。
忘記將對(duì)象放回對(duì)象池,造成資源浪費(fèi)。
改進(jìn)動(dòng)機(jī)
解決顯式回收的問題,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回收,省心省力。改進(jìn)之后的對(duì)象池?zé)o須提供release方法,對(duì)象會(huì)自動(dòng)回收,改進(jìn)之后的類圖如下。
技術(shù)內(nèi)幕
借助c++11智能指針,因?yàn)橹悄苤羔樋梢宰远x刪除器,在智能指針釋放的時(shí)候會(huì)調(diào)用刪除器,在刪除器中我們將用完的對(duì)象重新放回對(duì)象池。思路比較簡(jiǎn)單,但實(shí)現(xiàn)的時(shí)候需要考慮兩個(gè)問題:
什么時(shí)候定義刪除器?
用shared_ptr還是unique_ptr?
1. 什么時(shí)候定義刪除器
自定義刪除器只做一件事,就是將對(duì)象重新放入對(duì)象池。如果對(duì)象池初始化的時(shí)候就自定義刪除器的話,刪除器中的邏輯是將對(duì)象放回對(duì)象池,放回的時(shí)候無 法再定義一個(gè)這樣的刪除器,所以這種做法行不通。需要注意,回收的對(duì)象只能是默認(rèn)刪除器的。除了前述原因之外,另外一個(gè)原因是對(duì)象池釋放的時(shí)候需要釋放所 有的智能指針,釋放的時(shí)候如果存在自定義刪除器將會(huì)導(dǎo)致對(duì)象無法刪除。只有在get的時(shí)候定義刪除器才行,但是初始創(chuàng)建或加入的智能指針是默認(rèn)刪除器,所 以我們需要把智能指針的默認(rèn)刪除器改為自定義刪除器。
1.2 用shared_ptr還是unique_ptr
因?yàn)槲覀冃枰阎悄苤羔樀哪J(rèn)刪除器改為自定義刪除器,用shared_ptr會(huì)很不方便,因?yàn)槟銦o法直接將shared_ptr的刪除器修改為自 定義刪除器,雖然你可以通過重新創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象,把原對(duì)象拷貝過來的做法來實(shí)現(xiàn),但是這樣做效率比較低。而unique_ptr由于是獨(dú)占語義,提供了一 種簡(jiǎn)便的方法方法可以實(shí)現(xiàn)修改刪除器,所以用unique_ptr是最適合的。
1.3 實(shí)現(xiàn)源碼
#pragma once #include <memory> #include <vector> #include <functional> template <class T> class SimpleObjectPool { public: using DeleterType = std::function<void(T*)>; void add(std::unique_ptr<T> t) { pool_.push_back(std::move(t)); } std::unique_ptr<T, DeleterType> get() { if (pool_.empty()) { throw std::logic_error("no more object"); } //every time add custom deleter for default unique_ptr std::unique_ptr<T, DeleterType> ptr(pool_.back().release(), [this](T* t) { pool_.push_back(std::unique_ptr<T>(t)); }); pool_.pop_back(); return std::move(ptr); } bool empty() const { return pool_.empty(); } size_t size() const { return pool_.size(); } private: std::vector<std::unique_ptr<T>> pool_; }; //test code void test_object_pool() { SimpleObjectPool<A> p; p.add(std::unique_ptr<A>(new A())); p.add(std::unique_ptr<A>(new A())); { auto t = p.get(); p.get(); } { p.get(); p.get(); } std::cout << p.size() << std::endl; }
如果你堅(jiān)持用shared_ptr,那么回收的時(shí)候你需要這樣寫:
std::shared_ptr<T> get() { if (pool_.empty()) { throw std::logic_error("no more object"); } std::shared_ptr<T> ptr = pool_.back(); auto p = std::shared_ptr<T>(new T(std::move(*ptr.get())), [this](T* t) { pool_.push_back(std::shared_ptr<T>(t)); }); //std::unique_ptr<T, DeleterType> ptr(pool_.back().release(), [this](T* t) //{ // pool_.push_back(std::unique_ptr<T>(t)); //}); pool_.pop_back(); return p; }
這種方式需要每次都創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象,并且拷貝原來的對(duì)象,是一種比較低效的做法。代碼僅僅是為了展示如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)回收對(duì)象,沒有考慮線程安全、對(duì)象池?cái)U(kuò)容策略等細(xì)節(jié),源碼鏈接:object_pool
總結(jié)凡是需要自動(dòng)回收的場(chǎng)景下都可以使用這種方式:在獲取對(duì)象的時(shí)候?qū)⒛J(rèn)刪除器改為自定義刪除器,確保它可以回收。注意,回收的智能指針使用的是 默認(rèn)刪除器,可以確保對(duì)象池釋放時(shí)能正常釋放對(duì)象。同時(shí)也將獲取對(duì)象和釋放對(duì)象時(shí),對(duì)象的控制權(quán)完全分離。其他的一些應(yīng)用場(chǎng)景:多例模式,無需手動(dòng)釋放, 自動(dòng)回收。
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新聞標(biāo)題:怎么深度剖析C++對(duì)象池自動(dòng)回收技術(shù)實(shí)現(xiàn)
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