refpool

refpool是对Rust的std::boxed::Box和std::rc::Rc的重实现，它使用可重用内存池来加速重新分配。

速度快吗？

当内存池非空时，它在Linux系统上大约比系统分配器快两倍，在Windows系统上快六倍。对于某些数据类型，收益甚至更高。

文档

• API文档

许可证

版权所有2019年Bodil Stokke

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行为准则

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lib.rs:

使用可重用内存池加速重新分配的std::boxed::Box和std::rc::Rc的重实现。

先决条件

要从内存池中初始化一个类型到其默认值，请使用 PoolBox::default() 或 PoolRef::default() 方法，需要实现 PoolDefault。

如果想要使用 PoolRef::make_mut() 方法，还需要实现 PoolClone。

使用 PoolRef::new() 方法构建值时，没有要求。

对于大多数原始类型和 std 的数据类型，都实现了 PoolDefault 和 PoolClone，您可以轻松地为自定义类型提供默认实现，通过实现标记特质 PoolDefaultImpl。如果您有不需要在构造时完全初始化内存的数据结构，也可以自行实现，这可以带来轻微的性能提升。（这种优化是为什么 PoolDefault 和 PoolClone 作为独立的特质存在，否则 Default 和 Clone 就足够了。）

使用方法

您可以通过调用 PoolRef::default(pool) 或 PoolRef::new(pool, value) 来创建新值。如果可用，这将使用池中的内存，如果池为空，则回退到正常的堆分配。当引用值的最后一个 PoolRef 被丢弃时，其分配的内存将返回到池中。

与 Box 和 Rc 的区别

PoolBox 与 Box 和 PoolRef 与 Rc 兼容 API，有以下例外

• 池中处理的类型必须是 Sized。这意味着池不会接受特质对象，即不允许有 Pool<dyn A>。
• 构造函数需要一个 Pool 参数，因此它们必然是不同的：而不是 Rc::new(value)，你有 PoolRef::default(pool) 来构造默认值，以及 PoolRef::new(pool, value) 作为 Rc::new(value) 的等效。同样适用于 PoolBox。
• PoolBox 和 PoolRef 没有实现 Default，因为构造实例需要一个 Pool 参数。使用 PoolRef::default(pool)。
• 目前没有 Weak 对应的 PoolRef。
• 实验性 API 未实现。

线程安全

Pool 是严格线程本地的，即它不实现 Sync，如果你仍然设法从两个不同的线程访问它，它将以令人震惊的方式失败。没有 Arc 的等效，因为向池中添加线程安全会降低性能，以至于池不再提供显著的性能优势，即使是在野外的最慢的系统分配器（我指的是 Windows）也不例外。

性能

你可以期望 Pool 总是优于系统分配器，尽管性能提升在不同平台上会有所不同。初步基准测试显示，它在 Linux 上的速度大约快两倍，在 Windows 上快 5-6 倍。像 jemalloc 这样的自定义分配器可能会产生更小的效益，但你几乎不可能找到一个能超越池的分配器。

对于具有有益的 PoolDefault 和 PoolClone 实现的数据类型，你可以期望获得更大的性能提升，“有益”的意思是指可以不初始化分配的内存的大部分情况。例如，sized_chunks::Chunk，它在 64 位平台上分配 528 字节，但只需要初始化其中的 16 个用于 PoolDefault。

示例

// Create a pool of `usize` with a max size of 1 (for argument's sake).
let mut pool: Pool<usize> = Pool::new(1);

{
    // Create a reference handle to a usize initialised to 0.
    // The pool starts out empty, so this triggers a normal heap alloc.
    let value_ref = PoolRef::default(&mut pool);
    assert_eq!(0, *value_ref); // You can deref it just like `Rc`.
} // `value_ref` is dropped here, and its heap memory goes on the pool.

// Check that we do indeed have one allocation in the pool now.
assert_eq!(1, pool.get_pool_size());

// Create another reference and initialise it to 31337, a good round number.
// This will reuse `value_ref`'s memory.
let another_value_ref = PoolRef::new(&mut pool, 31337);
assert_eq!(31337, *another_value_ref);

// Check that the pool is again empty after we reused the previous memory.
assert_eq!(0, pool.get_pool_size());

功能标志

目前有一个功能标志可用，即 default_impl，它需要一个夜间编译的 rustc，因为它依赖于 min_specialization 语言特性，该特性删除了 PoolDefaultImpl 特性，并为任何实现了 Clone 和 Default 的类型的 PoolClone 和 PoolDefault 提供了一个可覆盖的默认实现。 PoolDefaultImpl 是一个不幸的漏洞，用于绕过当前稳定 rustc 中缺乏特殊化的情况。