例1：
| template <class SuperHeap> class SizeHeap { union freeObject { size_t sz; double _dummy; //对齐所需 }; public: void * malloc(const size_t sz) { //添加必要的空间 freeObject * ptr = (freeObject *)SuperHeap::malloc(sz + sizeof(freeObject)); //存储请求的大小 ptr->sz = sz; return ptr + 1; } void free(void * ptr) { SuperHeap::free((freeObject *) ptr - 1); } static size_t getSize (const void * ptr) { return ((freeObject *)ptr - 1)->sz; } }; |
SizeHeap是怎样实现一个实用的层，并挂钩于它基类的malloc与free函数的最好示例，它在完成一些额外的工作之后，把修改好的结果返回给使用者。SizeHeap为存储内存块大小，分配了额外的内存，再加上适当的小心调整（指union），尽可能地避免了内存数据对齐问题。不难想像，我们可构建一个debug堆，其通过特定模式在内存块之前或之后填充了一些字节，通过检查是否模式已被保留，来确认内存的溢出。事实上，这正是HeapLayers的DebugHeap层所做的，非常的简洁。
让我们再来看看，以上还不是最理想的状态，某些系统已经提供了计算已分配内存块大小的原语（此处指操作符，即前述的分配算符），在这些系统上，SizeHeap实际上只会浪费空间。在这种情况下（如Microsoft Visual C++），你将不需要SizeHeap与MallocHeap的衔接，因为MallcoHeap将会实现getSize：
| struct MallocHeap { ... 与上相同 ... size_t getSize(void* p) { return _msize(p); } }; |
但似乎还有一些不足之处。想一想，我们是在统计时钟周期，如果一个系统的malloc声明了内存的块大小将存储在实际块之前的一个字中，那将会怎样呢？在这种情况下，SizeHeap还是会浪费空间，因为它仍会在紧接着系统已植入的块后存储一个字。此处所需的，只是一个用SizeHeap的方法实现了getSize的层，但未挂钩malloc与free。这就是为什么HeapLayers把前面的SizeHeap分成了两个，见例2：
例2：
| template <class Super> struct UseSizeHeap : public Super { static size_t getSize(const void * ptr) { return ((freeObject *) ptr - 1)->sz; } protected: union freeObject { size_t sz; double _dummy; //对齐所需 }; }; template <class SuperHeap> class SizeHeap: public UseSizeHeap<SuperHeap>{ typedef typename UseSizeHeap<SuperHeap>::freeObject freeObject; public: void * malloc(const size_t sz) { //添加必要的空间 freeObject * ptr = (freeObject *)SuperHeap::malloc(sz + sizeof(freeObject)); //存储请求的大小 ptr->sz = sz; return (void *) (ptr + 1); } void free(void * ptr) { SuperHeap::free((freeObject *)ptr - 1); } }; |
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现在，SizeHeap就会正确地添加UseSizeHeap层，并利用它的getSize实现了，而UseSizeHeap也能通过其他配置来使用--这是一个非常优雅的设计。
一个实用的示例：FreelistHeap
到目前为止，我们还处于一个准备的阶段，只有架构，还不知怎样利用这些层来编写一个高效专用的内存分配算符，也许一个比较合适的开发步骤可如下所示：
·收集有关程序为每种内存块大小进行分配次数的信息。
·为最经常请求的大小（在此称为S），维持一个私有、逐一链接的列表。
·对S的内存分配尽可能地从列表中返回内存，或者从默认分配算符中返回（在分层架构中，从上级层中）。
·对S大小内存块的释放，把内存块放回至列表中。