C++内存管理 - 12~13

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new char[chunk]是因为char是1个字节。举例，char[100]就是100字节。所以char[chunk]就是分配了对应大小的内存

预申请一个内存区chunk，将内存中按照对象大小划分成多个内存块block。
维持一个空闲内存块链表，通过指针相连，标记头指针为第一个空闲块。
每次新申请一个对象的空间，则将该内存块从空闲链表中去除，更新空闲链表头指针。
每次释放一个对象的空间，则重新将该内存块加到空闲链表头。
如果一个内存区占满了 if(!freestore)，则新开辟一个内存区，维持一个内存区的链表，同指针相连，头指针指向最新的内存区，新的内存块从该区内重新划分和申请。

更正，上一张图的第三部分的第一行。~~设置释放节点的下一个节点为当前链表头~~ 更正为设置释放节点的下一个节点为原本的链表头。也就是让释放的内存区块和原本链表头连接上。然后让释放的内存区块成为新的链表头。

通过上面的实现，我们发现每一个区块都要维护一个自己的next指针还是有一定开销的。我们能不能把这个next指针优化掉呢？

我们要引入一个概念，union联合体

union简而言之就是在union结构体中的变量，同一时刻只可以有一个变量有值。而且union结构体的大小是结构体中最大的那个元素的大小。也就是说，union结构体中变量是覆盖的，也就是共享一块内存。

底层内存分配几乎都是用使用union联合体来节约空间。

为什么我们会想到使用这种方法呢？我们发现next指针只有三种情况会被用到：

简而言之，当区块被分配出去实际储存数据的时候，是不需要next指针的。只有区块处于空闲状态时或者将要处于空闲状态时才需要。也就是说区块的next指针和区块实际分配的内容是互斥的，两者不会同时存在。

这样就是说我们可以在一块内存中，如果被分配出去了，那就将这块内存全部用来储存对象，如果没有被分配出去或者是归还了就用来储存next指针。

我们说过了union的大小是结构体中最大的部分的大小。举个例子，如果有这样的union结构体

  
union test{
	int a;
	int * next;
}

这个union结构体会占用8字节(64位操作系统)。当分配出去的时候，8个字节用来储存对象。当空闲的时候，前四个字节用来储存指针。

这样的指针我们叫做嵌入式指针

intel的机器是小端序。

大端序就是假如输入是0x01020304，则保存也是0x01020304

小端序就是反过来。变成0x04030201。

所以类型截断的时候，比如

  
union test{
    long long a;
    short b;
}
int main(){
    test t;
    t.a = INT32_MAX;
    cout << b << endl; //输出-1
}

因为long long是64字节，又是有符号数。所以是1个0和63个1。

由于union的大小是结构中最大的数据的大小。所以现在union内存中是0111….1 一共64位。

由于是小端序，也就是起始地址是我们的低位。所以16进制0xfdffff….f在储存中会变成0xffff….fd。所以会从低地址开始截断。也就是会截取出16个1。自然输出就是-1。