一、项目介绍

这个项目是做什么的？

当前项目是实现一个高并发的内存池，它的原型是google的一个开源项目TCmalloc，TCmalloc全称是Thread-Caching Malloc，即线程缓存的malloc，实现了高效的多线程内存管理，用于替代系统的内存分配相关的函数（malloc、free）。
这个项目是把TCmalloc最核心的框架简化后拿出来，模拟实现出一个自己的mini版的高并发内存池，目的就是学习TCamlloc的精华部分，而并非造一个更好的轮子。

二、什么是内存池？

2.1 什么是池化技术？

所谓“池化技术”，就是程序先向系统申请过量的资源，然后自己管理，以备不时之需。之所以要申请过量的资源，是因为每次申请该资源都有较大的开销，不如提前申请好了，这样使用时就会变得非常快捷，大大提高程序运行效率。就好比我们上大学时问父母要生活费，也是一次就要一个月的生活费而并非每天都找父母要一次生活费。
其实在计算机中，有很多使用“池”这种技术的地方，除了内存池，还有连接池、线程池、对象池等。以服务器上的线程池为例，它的主要思想是：先启动若干数量的线程，让它们处于睡眠状态，当接收到客户端的请求时，唤醒池中某个睡眠的线程，让它来处理客户端的请求，当处理完这个请求，线程又进入睡眠状态，以上都是池化技术的一些应用场景。

2.2 内存池

内存池是指程序预先从操作系统申请一块足够大内存，此后，当程序中需要申请内存的时候，不是直接向操作系统申请，而是直接从内存池中获取；同理，当程序释放内存的时候，并不真正将内存返回给操作系统，而是返回内存池。当程序退出(或者特定时间)时，内存池才将之前申请的内存真正释放。

2.3 内存池主要解决什么问题？

1、首先，内存池解决的最主要问题肯定还是效率问题，使用内存池有助于提高效率。
2、其次，内存池还能解决内存碎片的问题，何为内存碎片？内存碎片分为内碎片和外碎片内碎片主要是因为内存对齐而导致的，而外碎片是：例如有一块大内存的前100个字节被函数1申请开辟了，中间100字节被函数2申请开辟了，后100个字节被函数3申请开辟了，这时函数1和函数3调用结束，释放了这块内存的前100个字节和后100个字节，那么现在有200个字节，但是当函数4想要申请200个字节的内存时却申请不出来，原因是申请的一块内存必须是连续的，而正因为这200个字节的内存不连续，所以虽然是有200个字节的内存，但是却申请不到200字节的内存出来，这个就称为外碎片。

简单来说就是外碎片是一些空闲的连续内存区域太小，这些内存空间不连续，以至于合计的内存足够，但是不能满足一些的内存分配申请需求。内碎片是由于一些对齐的需求，导致分配出去的空间中一些内存无法被利用。

2.4 malloc

C/C++中我们要动态申请内存都是通过malloc去申请内存，但是我们要知道，实际我们不是直接去堆获取内存的，而是malloc本身就是一个内存池。malloc() 相当于向操作系统申请了一块较大的内存空间，然后按需分给程序用。当这个大块内存全部用完或程序有大量的内存需求时，再根据实际需求向操作系统申请内存。malloc的实现方式有很多种，一般不同编译器平台用的都是不同的。比如windows的vs系列用的是微软自己写的一套，
linux gcc用的glibc中的ptmalloc。