01
内存池概述
为什么需要内存池？malloc/free的痛点分析，内存池的核心思想与优势。
基础动机
02
内存池设计原则
工程化思维下的设计目标：高性能、低碎片、线程安全、可扩展。
工程化架构
03
核心数据结构
内存块(Block)、内存节点(Node)、空闲链表(FreeList)的设计。
数据结构链表
04
固定大小内存池
设计思路、内存分配与释放逻辑、代码实现。
实现固定分配
05
可变大小内存池
设计思路、伙伴算法(Buddy System)原理、代码实现。
伙伴算法可变
06
线程安全内存池
锁机制（互斥锁、读写锁、自旋锁）的选择与实现。
并发锁
07
无锁内存池
CAS操作、无锁队列、Hazard Pointer在内存池中的应用。
无锁CAS
08
内存对齐
为什么要对齐？对齐规则、alignof/alignas的使用、手动对齐实现。
对齐性能
09
内存碎片管理
内部碎片与外部碎片、碎片整理策略、分代回收思想。
碎片GC
10
内存池性能测试
基准测试方法、吞吐量、延迟、碎片率等指标分析。
benchmark指标
11
内存池与STL分配器
std::allocator接口、自定义分配器集成、与std::vector等容器结合。
STL分配器
12
游戏引擎中的应用
帧分配器、双缓冲分配器、对象池模式。
游戏帧分配
13
数据库中的应用
Buffer Pool设计、LRU淘汰策略、预读机制。
数据库LRU
14
网络框架中的应用
零拷贝、Ring Buffer、内存池与IO复用结合。
网络零拷贝
15
调试与监控
内存泄漏检测、越界访问检测、统计信息输出。
调试监控
16
跨平台实现
Windows、Linux、macOS下的内存管理API差异与适配。
跨平台API
17
内存池与RAII
智能指针与内存池的结合、资源管理最佳实践。
RAII智能指针
18
序列化与反序列化
内存池状态保存与恢复、持久化内存池。
持久化序列化
19
NUMA架构适配
NUMA感知的内存分配、避免跨节点访问。
NUMA架构
20
编译期优化
模板元编程、constexpr、SFINAE在内存池中的应用。
模板constexpr
21
单元测试
Google Test框架、Mock对象、覆盖率分析。
测试GTest
22
代码审查
常见错误模式、性能瓶颈识别、代码规范。
review规范
23
文档与注释
API文档生成、设计文档编写、注释规范。
文档注释
24
版本管理
语义化版本、Changelog、分支策略。
Git版本
25
持续集成
CI/CD流水线、自动化测试、性能回归测试。
CI/CD自动化
26
开源项目分析
tcmalloc、jemalloc、mimalloc的设计对比。
开源对比
27
定制化内存池
根据业务场景定制、配置化参数、插件机制。
定制插件
28
容错设计
优雅降级、内存不足处理、故障注入测试。
容错降级
29
未来趋势
持久化内存、C++26新特性、硬件加速内存管理。
趋势C++26
30
综合实战
从零构建一个生产级内存池（项目架构、编码、测试、部署）。
实战全流程