C++ 函数中的内存分配优化技巧

现代 c++++ 编译器提供了优化函数内存分配的技巧，包括：使用固定大小的数组以防止多次重新分配。使用内存池减少碎片和提高性能。使用 placement new 精细控制内存布局。使用外部内存分配器获得对分配的全面控制。在速度敏感的游戏引擎中采用这些技巧可以显著提升性能，包括帧速率和响应性。

C++ 函数中的内存分配优化技巧

现代 C++ 编译器提供了许多内置功能，可以帮助优化函数中的内存分配。了解和使用这些技巧对于提升应用程序的性能至关重要。下面是一些在 C++ 函数中优化内存分配的技巧：

1. 使用固定大小的数组

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对于已知固定大小的数据结构，应使用固定大小的数组，而不是动态分配的容器。这有助于防止程序在运行时多次重新分配内存。例如：

const int kSize = 100;
const int* ptr = new int[kSize];  // 固定大小的数组

2. 使用内存池

内存池允许您预先分配一段内存，并在需要时从中分配小块。这可以减少碎片并提高性能。以下是如何使用 std::pmr::monotonic_buffer_resource 创建内存池：

using namespace std::pmr;
monotonic_buffer_resource pool(1024 * 1024);  // 1MB 内存池

现在，您可以从池中分配内存：

void* ptr = pool.allocate(sizeof(int));  // 从内存池中分配 int 大小的内存

3. 使用 placement new

placement new 允许您将对象直接分配到预先分配的内存空间。这可以减少动态分配的开销，并允许您对内存布局进行更精细的控制。

void* ptr = malloc(sizeof(int));  // 分配未初始化的内存
int* object = new (ptr) int;  // 使用 placement new 将对象分配到该内存

4. 使用外部内存分配器

如果您需要对内存分配进行完全控制，您可以使用外部内存分配器。这允许您实现自定义的内存管理策略，例如使用非连续内存区域或线程安全的分配器。

实战案例：速度敏感的游戏引擎

在速度敏感的游戏引擎中，优化内存分配至关重要。通过使用固定大小的数组、内存池和 placement new 等技巧，我们可以显著降低分配开销，从而提高帧速率和响应性。

此外，游戏引擎经常从外部来源（如网络或文件 I/O）接收数据。通过使用外部内存分配器，我们可以对这些外部分配进行更精细的控制，从而确保它们不会对内部内存管理策略产生不利影响。

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