為什麼要有空間配置器呢？這主要是從兩個方面來考慮的。
1、小塊記憶體帶來的記憶體碎片問題
單從分配的角度來看。由於頻繁分配、釋放小塊記憶體容易在堆中造成外碎片(極端情況下就是堆中空閒的記憶體總量滿足乙個請求，但是這些空閒的塊都不連續，導致任何乙個單獨的空閒的塊都無法滿足這個請求)。
2、小塊記憶體頻繁申請釋放帶來的效能問題。
關於效能這個問題要是再深究起來還是比較複雜的，下面我來簡單的說明一下。
開闢空間的時候，分配器會去找一塊空閒塊給使用者，找空閒塊也是需要時間的，尤其是在外碎片比較多的情況下。如果分配器其找不到，就要考慮處理假碎片現象(釋放的小塊空間沒有合併)，這時候就要將這些已經釋放的的空閒塊進行合併，這也是需要時間的。
malloc在開闢空間的時候，這些空間會帶有一些附加的資訊，這樣的話也就造成了空間的利用率有所降低，尤其是在頻繁申請小塊記憶體的時候
stl裡面的空間配置主要分為兩級，一級空間配置器(__malloc_alloc_template)和二級空間配置器(__default_alloc_template)。在stl中預設如果要分配的記憶體大於128個位元組的話就是大塊記憶體，呼叫一級空間配置器直接向系統申請，如果小於等於128個位元組的話則認為是小記憶體，則就去記憶體池中申請。一級空間配置器很簡單，直接封裝了malloc和free處理，增加_malloc_alloc_oom_handle處理機制。二級空間配置器才是stl的精華，二級空間配置器主要由memorypool+freelist構成。
一級空間配置器：
執行流程：
sgi以malloc來配置記憶體。當malloc()失敗後，就呼叫oom_malloc()，如果客戶端沒有設定記憶體不足處理機制，則就直接丟擲bad_alloc異常資訊，或者直接終止程式。如果客戶端設定了記憶體不足處理機制，則他就會一直呼叫記憶體處理機制，企圖在某次呼叫之後獲得一塊足夠的記憶體。但是如果記憶體不足處理機制設計不好的話，存在死迴圈的危險。
二級空間配置器：
二級空間配置器使用記憶體池+自由鍊錶的形式避免了小塊記憶體帶來的碎片化，提高了分配的效率，提高了利用率。sgi的做法是先判斷要開闢的大小是不是大於128，如果大於128則就認為是一塊大塊記憶體，呼叫一級空間配置器直接分配。否則的話就通過記憶體池來分配，假設要分配8個位元組大小的空間，那麼他就會去記憶體池中分配多個8個位元組大小的記憶體塊，將多餘的掛在自由鍊錶上，下一次再需要8個位元組時就去自由鍊錶上取就可以了，如果**這8個位元組的話，直接將它掛在自由鍊錶上就可以了。
為了便於管理，二級空間配置器在分配的時候都是以8的倍數對齊。也就是說二級配置器會將任何小塊記憶體的需求上調到8的倍數處(例如：要7個位元組，會給你分配8個位元組。要9個位元組，會給你16個位元組),儘管這樣做有內碎片的問題，但是對於我們管理來說卻簡單了不少。因為這樣的話只要維護16個free_list就可以了，free_list這16個結點分別管理大小為8,16,24,32,40,48,56,64,72,80,88,96,104,112,120,128位元組大小的記憶體塊就行了。
自由鍊錶的結點型別：
[cpp] view plain
copy
"font-size:14px;">union_obj ;
記憶體池模型：
為了將自由鍊錶下面的結點串起來，又不引入額外的指標，所以我們要學會一物兩用，因為在自由鍊錶下面掛的最小的記憶體塊都是8個位元組，足夠存放乙個位址，所以我們就在這些記憶體塊裡面存放其他記憶體塊的位址，這樣的話就將這些記憶體塊鏈結起來了。
二級空間配置器的邏輯步驟：
假如現在申請n個位元組：
1、判斷n是否大於128，如果大於128則直接呼叫一級空間配置器。如果不大於，則將n上調至8的倍數處，然後再去自由鍊錶中相應的結點下面找，如果該結點下面掛有未使用的記憶體，則摘下來直接返回這塊空間的位址。否則的話我們就要呼叫refill(size_t n)函式去記憶體池中申請。
2、向記憶體池申請的時候可以多申請幾個，stl預設一次申請nobjs=20個，將多餘的掛在自由鍊錶上，這樣能夠提高效率。
進入refill函式後，先調chunk_alloc(size_t n,size_t& nobjs)函式去記憶體池中申請，如果申請成功的話，再回到refill函式。
這時候就有兩種情況，如果nobjs=1的話則表示記憶體池只夠分配乙個，這時候只需要返回這個位址就可以了。否則就表示nobjs大於1，則將多餘的記憶體塊掛到自由鍊錶上。
如果chunk_alloc失敗的話，在他內部有處理機制。
3、進入chunk_alloc(size_t n,size_t& nobjs )向記憶體池申請空間的話有三種情況：
3.1、記憶體池剩餘的空間足夠nobjs*n這麼大的空間，則直接分配好返回就可以了。
3.2、記憶體池剩餘的空間leftalloc的範圍是n<=leftalloc3.3、記憶體池中剩餘的空間連乙個n都不夠了，這時候就要向heap申請記憶體，不過在申請之前先要將記憶體池中剩餘的記憶體掛到自由鍊錶上，之後再向heap申請。
3.3.1、如果申請成功的話，則就再調一次chunk_alloc重新分配。
3.3.2、如果不成功的話，這時候再去自由鍊錶中看看有沒有比n大的空間，如果有就將這塊空間還給記憶體池，然後再調一次chunk_alloc重新分配。
3.3.3、如果沒有的話，則就呼叫一級空間配置器分配，看看記憶體不足處理機制能否處理。
流程框圖：
STL 空間配置器
stl有6大元件 容器 演算法 迭代器 仿函式 配接器 分配器。它們之間的密切關係是stl的精髓所在，容器用來存放資料，而容器存在的前提是要有分配器給它分配記憶體，接下來需要實現演算法，迭代器便作為演算法來對容器資料操作的橋梁，演算法可以使用仿函式完成不同的策略變化，配接器可修飾或套接仿函式。說了麼...
STL 空間配置器
stl空間配置器的底層原理 維護了乙個狹義的記憶體池，並且用乙個自由鍊錶來維護該記憶體池。該自由鍊錶比較類似於雜湊的開鏈法的儲存結構。源 pragma once using namespace std define throw bad alloc cerr out of memory endl ex...
STL空間配置器
一級空間配置器 ifndef malloc alloc template h define malloc alloc template h if 0 include define throw bad alloc throw bad alloc elif defined throw bad alloc...