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高并发内存池（12）-ThreadCache回收内存

news 2025/8/28 7:58:17

高并发内存池（12）-ThreadCache回收内存

代码如下：

// 释放对象时，链表过长时，回收内存回到中心缓存
void ThreadCache::ListTooLong(FreeList& list, size_t size)
{void* start = nullptr;void* end = nullptr;list.PopRange(start, end, list.MaxSize());CentralCache::GetInstance()->ReleaseListToSpans(start, size);
}

//还给Central的自由链表
void* PopRange(void*&start,void*&end,size_t n)
{assert(n <= _size);start = _freeList;end = start;for (size_t i = 0; i < n - 1; ++i){end = NextObj(end);}_freeList = NextObj(end);NextObj(end) = nullptr;_size -= n;
}

在PopRange函数中使用引用参数（void*& start, void*& end）是极其重要的设计选择，有以下几个关键原因：

1. 需要修改调用方的变量

void* start_ptr = nullptr;
void* end_ptr = nullptr;
freeList.PopRange(start_ptr, end_ptr, 5);  // 需要修改start_ptr和end_ptr的值

如果没有引用：

函数内部修改的只是参数的副本
调用方的变量不会被实际修改
无法返回提取的内存块链表信息

2. 需要返回两个值

函数需要同时返回：

批量链表的头指针（start）
批量链表的尾指针（end）

C++函数只能直接返回一个值，所以必须通过参数返回另一个值。

替代方案对比：

方案1：使用引用参数（当前实现） ✅

void PopRange(void*& start, void*& end, size_t n);
// 清晰，高效，常用

方案2：返回结构体 ❌

struct RangeResult {void* start;void* end;
};
RangeResult PopRange(size_t n);
// 需要定义额外结构体，不够直观

方案3：使用指针参数 ❌

void PopRange(void** start, void** end, size_t n);
// 语法复杂，容易出错

3. 性能零开销

引用在底层通常通过指针实现，但：

语法更简洁：像操作普通变量一样
类型安全：编译器会检查类型匹配
无性能损失：与指针方案性能相同

4. 代码可读性

对比两种写法：

使用引用（清晰）：

void* start, *end;
freeList.PopRange(start, end, 5);
// 现在start和end包含了提取的链表

使用指针参数（复杂）：

void* start, *end;
freeList.PopRange(&start, &end, 5);
// 需要取地址，容易忘记&

5. 在内存池中的具体应用

// CentralCache向ThreadCache提供内存
void CentralCache::FetchRangeObj(void*& start, void*& end, size_t n)
{// 需要修改start和end来返回内存块链表_freeList.PopRange(start, end, n);// 现在start和end包含了提取的内存块
}

如果不使用引用会怎样？

// 错误版本：不使用引用
void PopRange(void* start, void* end, size_t n)
{start = _freeList;  // 这只是修改局部副本！// 调用方的变量不会被修改
}// 调用代码
void* my_start, *my_end;
freeList.PopRange(my_start, my_end, 5);  // my_start和my_end仍然是nullptr！