内存管理Boost::singleton_pool

singleton_pool与pool的接口完全一致，可以分配简单数据类型（POD）的内存指针，但它是一个单件，并提供线程安全。

由于目前Boost还未提供标准的单件库，singleton_pool在其内部实现了一个较简单、泛型的单件类，保证在main()函数运行之前就创建单件（详情可参考4.6.1小节，117页）。

singleton_pool位于名字空间boost，为了使用singleton_pool组件，需要包含头文件<boost/pool/singleton_pool.hpp>，即：

#include <boost/pool/singleton_pool.hpp>

using namespace boost;

3.11.1 类摘要

singleton_pool的类摘要如下：

template <typename Tag, unsigned RequestedSize>

class singleton_pool

{

public: 

   static bool is_from(void * ptr);

    static void * malloc();

    static void * ordered_malloc();

    static void * ordered_malloc(size_type n);

    static void free(void * ptr);

    static void ordered_free(void * ptr);

    static void free(void * ptr, std::size_t n);

    static void ordered_free(void * ptr, size_type n);

    static bool release_memory();

    static bool purge_memory(); 

};

3.11.2  用法

singleton_pool主要有两个模板类型参数（其余的可以使用缺省值）。第一个Tag仅仅是用于标记不同的单件，可以是空类，甚至是声明（这个用法还被用于boost.exception，参见4.9小节，136页）。第二个参数RequestedSize等同于pool构造函数中的整数requested_ size，指示pool分配内存块的大小。

singleton_pool的接口与pool完全一致，但成员函数均是静态的，因此不需要声明singleton_pool的实例[1]，直接用域操作符::来调用静态成员函数。因为singleton_pool是单件，所以它的生命周期与整个程序同样长，除非手动调用release_memory()或purge_memory()，否则singleton_pool不会自动释放所占用的内存。除了这两点，singleton_pool的用法与pool完全相同。

下面的代码示范了singleton_pool的用法：

#include <boost/pool/singleton_pool.hpp>

using namespace boost;

struct pool_tag{};                                 //仅仅用于标记的空类

typedef singleton_pool<pool_tag, sizeof(int)> spl;    //内存池定义

int main()

{

  int *p = (int *)spl::malloc();                     //分配一个整数内存块

  assert(spl::is_from(p));

  spl::release_memory();                                //释放所有未被分配的内存

}                                                     //spl的内存直到程序结束才完                                                       //全释放，而不是退出作用域

singleton_pool在使用时最好使用typedef来简化名称，否则会使得类型名过于冗长而难以使用。如代码中所示:

typedef singleton_pool<pool_tag, sizeof(int)> spl; 

用于标记的类pool_tag可以再进行简化，直接在模板参数列表中声明tag类，这样可以在一条语句中完成对singleton_pool的类型定义，例如：

typedef singleton_pool<struct pool_tag, sizeof(int)> spl; 

[1] 因为使用了单件模式，用户也无法创建singleton_pool的实例。