C++性能優化（十一） —— 內存管理器性能分析

C++性能優化（十一） —— 內存管理器性能分析

1、PTMalloc2

一、PTMalloc2優勢

（1）集成在glibc中，Linux主要發行版的通用實現。

二、PTMalloc2缺點

（1）後分配的內存先釋放。因爲ptmalloc2收縮內存是從top chunk開始，若是與top chunk相鄰的chunk不能釋放，top chunk 如下的chunk都沒法釋放。
（2）多線程鎖開銷大，須要避免多線程頻繁分配釋放。
（3）內存從thread的arena中分配，不能從一個arena移動到另外一個arena。若是多線程使用內存不均衡，容易致使內存的浪費。
（4）每一個chunk至少8字節的開銷很大。
（5）不按期分配長生命週期的內存容易形成內存碎片，不利於回收。

2、TCMalloc

一、TCMalloc優勢

（1）小內存在線程ThreadCache中分配，不加鎖(加鎖代價大約100ns)。
（2）大內存直接按照大小調用mmap系統調用分配。
（3）大內存加鎖使用更高效的自旋鎖。
（4）減小內存碎片。

二、TCMalloc缺點

（1）使用大內存頻繁時，內存在Central Cache或者Page Heap加鎖分配。
（2）TCMalloc對大量小內存的分配過於保守，對於內存需求較大的服務（如推薦系統），小內存上限太低。若是請求量過多，鎖衝突嚴重，CPU使用率將指數暴增。

三、TCMalloc使用場景

當線程數量不定時，使用TCMalloc。

3、JeMalloc

一、JeMalloc優勢

（1）採用多個arena來避免線程同步。
（2）使用細粒度鎖，大大減小加鎖。
（3）TCache GC時對緩存容量進行動態調整。

二、JeMalloc缺點

JeMalloc內存分配器的缺點在於arena 間的內存不可見。
（1）某個線程在arena使用了大量內存，但arena 並無其它線程使用，致使arena 內存沒法被回收，佔用過多。
（2）兩個位於不一樣arena的線程頻繁進行內存申請，致使兩個arena的內存出現大量交叉，但連續的內存因爲在不一樣arena而沒法進行合併。

三、JeMalloc使用場景

當線程數量固定，不會頻繁建立退出時，可使用jemalloc。

4、不一樣內存管理器性能比較