深入解析mt_allocator内存分配器（二）：多线程与单线程场景下的实现

一、简介

mt_allocator是一种高效的空间配置器，支持2的幂次方字节大小的内存分配，适用于多线程和单线程环境。该配置器具有高度灵活性和高性能，通过三个通用组件实现：描述内存池特性的数据结构、内存池策略类以及实际的分配器。

描述内存池特性的数据结构：template class __pool；
内存池策略类：mt_allocator提供了公共内存池和专用内存池两种策略；
实际的分配器：类__mt_alloc。

二、内存池特性描述

struct _Tune结构定义了内存池的主要配置参数，包括对齐大小、最大分配字节数、最小分配字节数、预分配块大小、最大线程数和空闲链表头部预留比例等。这些参数确保了内存池的高效运行和线程安全。

三、内存池实现

内存池的基类__pool_base提供了基本的功能，包括获取和设置内存池特性参数、检查内存块大小阈值、获取内存块索引等方法。内存池对象的特性配置可以在构造之后、初始化之前进行设置，初始化完成后，相关标志会被设置为true，防止重复初始化。

四、单线程场景下内存池的实现

在单线程场景下，内存池通过template<> class __pool实现。该实现包括内存块节点和内存单元信息的定义，以及内存池的初始化、资源回收、内存块分配和回收等功能。内存池的初始化过程建立了内存块大小与内存池索引的映射关系，并初始化了内存单元数组。

五、内存池的策略类实现

mt_allocator提供了两种内存池策略类：__common_pool_policy和__per_type_pool_policy。前者实现了一个公共内存池，所有类型的分配器实例共享同一个池；后者为每个实例化类型实现一个单独的内存池，允许按类型调整。

六、多线程场景下的内存池实现

在多线程场景下，内存池的实现需要考虑线程安全问题。多线程内存池通过template<> class __pool实现，增加了线程ID的管理和线程安全的互斥锁。内存池的初始化、内存块的分配和回收都加入了线程安全的处理逻辑。

七、分配器mt_allocator

mt_allocator通过基类__mt_alloc_base实现了基本的内存管理功能，如地址获取、最大大小查询、对象构造和析构等。子类__mt_alloc则实现了具体的内存分配和回收功能，依赖于上述内存池的实现。

本文详细解析了mt_allocator的实现细节，帮助读者深入理解其工作机制和优化策略。