Использование памяти учетной записи с помощью специального распределителя

Question

Я использую специальный распределитель для учета использования памяти в нескольких контейнерах. В настоящее время я использую статическую переменную для учета использования памяти. Как можно разделить эту учетную запись на несколько контейнеров без необходимости переписывать распределитель для использования различных статических переменных?

---

static size_t allocated = 0;


   template <class T>
   class accounting_allocator {
     public:
       // type definitions
       typedef T        value_type;
       typedef T*       pointer;
       typedef const T* const_pointer;
       typedef T&       reference;
       typedef const T& const_reference;
       typedef std::size_t    size_type;
       typedef std::ptrdiff_t difference_type;
       //static size_t allocated;

       // rebind allocator to type U
       template <class U>
       struct rebind {
           typedef accounting_allocator<U> other;
       };

       // return address of values
       pointer address (reference value) const {
           return &value;
       }
       const_pointer address (const_reference value) const {
           return &value;
       }

       /* constructors and destructor
        * - nothing to do because the allocator has no state
        */
       accounting_allocator() throw() {
       }
       accounting_allocator(const accounting_allocator&) throw() {
       }
       template <class U>
         accounting_allocator (const accounting_allocator<U>&) throw() {
       }
       ~accounting_allocator() throw() {
       }

       // return maximum number of elements that can be allocated
       size_type max_size () const throw() {
        //  std::cout << "max_size()" << std::endl;
           return std::numeric_limits<std::size_t>::max() / sizeof(T);
       }

       // allocate but don't initialize num elements of type T
       pointer allocate (size_type num, const void* = 0) {
           // print message and allocate memory with global new
           //std::cerr << "allocate " << num << " element(s)" << " of size " << sizeof(T) << std::endl;
           pointer ret = (pointer)(::operator new(num*sizeof(T)));
           //std::cerr << " allocated at: " << (void*)ret << std::endl;
           allocated += num * sizeof(T);
            //std::cerr << "allocated: " << allocated/(1024*1024) << " MB" << endl;
           return ret;
       }

       // initialize elements of allocated storage p with value value
       void construct (pointer p, const T& value) {
           // initialize memory with placement new
           new((void*)p)T(value);
      }

       // destroy elements of initialized storage p
       void destroy (pointer p) {
           // destroy objects by calling their destructor
           p->~T();
       }

       // deallocate storage p of deleted elements
       void deallocate (pointer p, size_type num) {
           // print message and deallocate memory with global delete
#if 0
           std::cerr << "deallocate " << num << " element(s)"
                     << " of size " << sizeof(T)
                     << " at: " << (void*)p << std::endl;
#endif
           ::operator delete((void*)p);
           allocated -= num * sizeof(T);
       }
   };
  template<>
    class accounting_allocator<void>
    {
    public:
      typedef size_t      size_type;
      typedef ptrdiff_t   difference_type;
      typedef void*       pointer;
      typedef const void* const_pointer;
      typedef void        value_type;

      template<typename _Tp1>
        struct rebind
        { typedef allocator<_Tp1> other; };
    };


   // return that all specializations of this allocator are interchangeable
   template <class T1, class T2>
   bool operator== (const accounting_allocator<T1>&,
                    const accounting_allocator<T2>&) throw() {
       return true;
   }
   template <class T1, class T2>
   bool operator!= (const accounting_allocator<T1>&,
                    const accounting_allocator<T2>&) throw() {
       return false;
   }

Answer 1

Если вы имеете в виду, что вам нужен отдельный счетчик для каждого типа контейнера, вы можете просто включить тип контейнера в качестве параметра шаблона и раскомментировать static size_t allocated, так что это статическая переменная-член. Таким образом, для каждого типа контейнера будет создана отдельная переменная счетчика.

Если вы говорите, что вам нужен отдельный счетчик для каждого экземпляра контейнера, вам нужно сделать size_t allocated нестатической переменной-членом. Проблема в том, что вам также понадобится какой-то хук, чтобы вы могли получить доступ к счетчику распределения снаружи каждого контейнера. Конструкция распределителя STL затрудняет это. Некоторые контейнеры STL имеют конструктор, который позволяет передавать экземпляр распределителя, но не все контейнеры поддерживают это. В контейнерах, которые поддерживают это, вы можете включить ссылку на некоторую глобальную карту в свой класс распределителя, а затем передать экземпляр своего распределителя конструктору каждого контейнера. Затем, когда вы вызываете accounting_allocator::allocate(), распределитель запишет количество байтов, которые он выделил в глобальной карте. Тем не менее, я не вижу, как вы могли бы легко связать эту информацию с конкретным экземпляром контейнера, поскольку объект распределителя не знает, к какому контейнеру он принадлежит.

Честно говоря, если вы просто собираете отладочную информацию, вероятно, проще просто определить нестатический size_t allocated, и accounting_allocator::allocate() просто выводит статистику в файл или на стандартный вывод. В качестве альтернативы вы можете использовать инструмент профилирования памяти для платформы, на которой вы разрабатываете.

Answer 2

Смотрите мои примеры кода:

// uintptr_t represents an object address
// as a numerical value.
// you could use unsigned long insead if 
// sizeof(long) == sizeof(void*) on your system.
struct AllocCounter {
    static size_t *Register(uintptr_t uContainer)
    {
        // insert container address into map, and
        // return an associated allocation counter.
    }
    static bool Unregister(uintptr_t uContainer)
    {
        // remove container address and the 
        // associated allocation counter from the map
    }
    static void DebugCounter(void)
    {
        // statistic of all container objects.
    }
protected:
    static hash_map<uintptr_t, size_t> m_aCounter;
};

Кроме того, вы можете связать имя контейнера или класса объекта и т. Д. Со счетчиком распределения, увеличив выше AllocCounter.

И пример контейнера:

class Container 
{
public:
    Container(void) 
    {
        m_pAllocCounter = AllocCounter::Register((uintptr_t)this);
        ....
    }
    ~Container()
    {
        AllocCounter::Unregister((uintptr_t)this);
    }
    pointer ObjectAllocate(void)
    {
        pointer obj;
        *m_pAllocCounter += sizeof *obj;
        obj = new CObject;
        return obj;
    }
    void ObjectDealloc(pointer pObj)
    {
        *m_pAllocCounter -= sizeof *pObj;
        delete pObj;
    }
    ....

private:
    size_t *m_pAllocCounter;
    ....
};

Answer 3

Поместите объявление "статический размер_транспределен" в определение класса. У каждого экземпляра шаблона будет отдельный счетчик, общий для всех объектов этого шаблона.