C ++堆实现

Question

C ++有两种主要的内存类型：堆和堆栈。堆栈一切都很清楚，并且给我一个问题 - 如何实现堆内存。我尝试谷歌，阅读heap data structure，但似乎并非如此，'在C ++中我可以访问堆中的任何数据，而不仅仅是最小值或最大值。

所以我的问题是如何在C ++中组织堆内存？当我们读到“在堆上分配”时要记住哪个内存组织？

Answer 1

免费商店的常见（但肯定不是唯一的）实现是空闲内存块的链接列表（即，当前未使用的块）。堆管理器通常会从操作系统分配大块内存（例如，每次1兆字节），然后在使用new等时将这些块拆分成片段以供代码使用。使用delete时，您退出的内存块将被添加为该链接列表中的节点。

您可以使用各种策略来使用这些免费块。三种常见的最适合，最差的适合和首次适合。

在最合适的情况下，您尝试找到与所需分配最接近的空闲块。如果它大于要求（通常在舍入分配大小之后），则将其拆分为两部分：一部分用于返回分配，另一部分用于放回列表以满足其他分配请求的新（较小）空闲块。虽然这看起来像是一个好策略，但它通常会有问题。问题在于，当您找到最接近的拟合时，左侧块通常太小而无法使用。在很短的时间之后，你最终得到了大量的小块自由空间，其中没有一个对任何东西都有好处。

最糟糕的是通过在自由块中找到最差的搭配 - IOW，最大的自由空间块。当它拆分该块时，剩下的将尽可能大，最大化它对其他分配有用的机会。

第一个拳头只是遍历空闲块列表，并且（正如您从名称中猜测的那样）使用第一个足够大的块来满足要求。

很多人也从搜索精确匹配开始，并优先使用它来分割块。

相当多的人还为不同的分配大小保留（例如）一些单独的链接列表，以最大限度地减少搜索正确大小的块。

在很多情况下，经理还有一些代码可以浏览空闲块列表，找到彼此相邻的任何块。如果找到它们，它会将两个小块连接成一个较大的块。有时这是在您free / delete一个块时完成的。更常见的是，它是懒得做的，以避免在/当你使用大量相同大小的块（这是相当常见的）时加入然后重新拆分块。

处理大量相同大小的项目（尤其是小型项目）时常见的另一种可能性是块数组，其中包含指定哪些是空闲或正在使用的位集。在这种情况下，您通常会跟踪到找到最后一个空闲块的位集的索引。当需要一个块时，只需从最后一个索引向前搜索，直到找到下一个为bitset表示块是空闲的。

Answer 2

Heap有两个主要含义，有两个不同的概念：

1. 用于排列数据的数据结构，树。
2. 可用内存池。它通过分配/可用的可用内存块来管理内存。

关于Heap in Memory Management的介绍：

  

堆是另一个动态内存区域，由/分配   malloc / free和他们的变种......

Answer 3

这里堆并不意味着堆数据结构。该内存称为堆内存，其中存储全局静态变量。此外，当我们动态分配内存时，它会在堆内存中分配。

Answer 4

当您阅读＆＃34;在堆上分配＆＃34;时，这通常是C ++的特定于实现的实现＆＃34;动态存储持续时间＆＃34;。这意味着您已经使用new来分配内存，并指向它，您现在必须跟踪它delete（或delete[]）。

至于它是如何组织的，没有人设定这样做的方法。有一次，如果内存服务，＆＃34;堆＆＃34;实际上是一个最小堆（按块大小组织）。但是，具体的实现并不是必须的。任何数据结构都可以，在特定情况下，某些数据结构会比其