高性能内存池设计项目

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项目示例

项目亮点

• 小对象分配采用 ThreadCache -> CentralCache -> PageCache 三层结构。

• 线程本地缓存优先命中，降低多线程下的共享锁竞争。

• 中心缓存按 Span 管理对象批量切分与回收。

• 大对象绕过小对象缓存，直接走独立 Span。

• 提供了简单基准测试，方便在复试时演示性能提升。

• 新增可视化展示界面，可直接展示项目成果、架构作用和性能对比。

• 当前 benchmark 固定为 128 组代表性场景，兼顾覆盖度、稳定性与展示可读性。

目录结构

• include/memory_pool.h：核心接口与数据结构定义。

• src/memory_pool.cpp：内存池实现。

• src/main.cpp：演示与压测程序。

• ui/index.html：项目可视化展示界面。

• ui/data/benchmark_report.json：程序生成的性能对比报告。

• docs/project_notes.md：知识点清单与面试问题。

• docs/vibe_interview.md：按照 vibe coding 风格整理的模拟提问脚本。

如何构建

方式一：直接使用 Makefile

方式二：使用 CMake

可视化界面使用

• 项目作用与适用场景

• 三层缓存架构与 Span 管理思路

• 默认分配器和内存池的图例对比

• 128 组 benchmark 的柱状图、线型图与加速比趋势

• 复试时可直接讲的项目成果

测试场景说明

• 8 档线程数：1, 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24

• 16 档对象大小：8, 16, 24, 32, 48, 64, 96, 128, 160, 192, 256, 384, 512, 640, 768, 1024

• 共 8 × 16 = 128 组

1. 覆盖线程数和对象大小两个关键维度。

2. 比超大规模测试更稳定，单场景运行时间更充分。

3. 更适合在页面中通过表格、柱状图和线型图进行展示。

线型图说明

1. 平均耗时 vs 线程数 用于观察在不同线程数下，默认分配器和内存池的平均耗时变化。

2. 平均加速比 vs 对象大小 用于观察在不同对象大小下，内存池相对于默认分配器的平均性能收益。