TcMalloc的介绍以及Windows下安装使用

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需要注意的问题请直接看最后面。

介绍：

　　TcMalloc（Thread-CachingMalloc）是google-perftools工具中的一个内存管理库，与标准的glibc库中malloc相比，TcMalloc在内存分配的效率和速度上要高很多，可以提升高并发情况下的性能，降低系统的负载。

　　TcMalloc比glibc的malloc具有更高的效率。如在主频为2.84GH的pc上，Glibc的malloc需要使用300ns的时间来执行malloc/free对，而tcmalloc只需要50ns来完成相同的操作（数据来自官方文档）。

　　TcMalloc使用线程内存池的方法，小对象(<=32K)是在内存池中进行分配，使用分配较多的内存空间来优化分配时间，并定时进行垃圾回收操作。而大对象（>32K）则直接在全局控制堆中分配。Tcmalloc可以有效减小多线程间的锁争用问题，对于小对象，甚至可以实现0争用。

Windows下安装使用：

　　gperftools可以在VC++ 7.1(Visual Studio 2003)或以后的版本中运行。

　　首先在官网下载并解压gperftools，下载地址为：http://code.google.com/p/gperftools/downloads/list  笔者下载的是：gperftools-2.1.zip

　　此压缩包内含README_windows.txt说明文档，该文档包含详细使用教程。

　　打开并编译gperftools-2.1目录下的gperftools.sln，编译完成后会生成多个用于测试的exe文件，你可以手动执行这些文件检测在你的机子上是否全部通过。　　It will also create two binaries, nm-pdb and addr2line-pdb, which you should install in the same directory you install the 'pprof' perl script.（说明文档中的内容，笔者没有碰这两个文件）

　　编译通过后，在Release/Debug目录下生成libtcmalloc_minimal[-debug].dll和对应的lib文件。使用这两个文件即可实现对其他工程中malloc/new的替换。

　　笔者使用的环境是VS2005，要使用此DLL，你需要添加以下行到工程中："libtcmalloc_minimal.lib" /INCLUDE:"__tcmalloc"，设置如下图：

 

直观但不全面的测试：

　　

#include <Windows.h> 
#include <iostream>

#define COUNT 1000*1000
void func()
{
    size_t j = 0;
    for (size_t i = 0; i < COUNT; ++i)
    {
        if (j > 1001)
        {
            j = 0;
        }
        int * pInt = (int*)malloc(i * sizeof(int));
        free(pInt);
    }
}

void main()
{
    DWORD tStart, tEnd;

    tStart = timeGetTime();
    func();
    tEnd = timeGetTime();

    printf("%lu
", tEnd - tStart);
}

　　对于以上代码，在不使用tcmalloc（将__tcmalloc标志去掉）时，运行时间需要10000多毫秒（实测14846），而在使用tcmalloc后，运行时间仅需100多毫秒（实测151）。

 

 

留意：

　　另外，对于Windows，笔者在gperftools-2.1目录下的INSTALL文件中发现如下需要留意的文字，如由需要，请自行到INSTALL文件中查找并详细阅读：

** Windows (MSVC, Cygwin, and MinGW):

Work on Windows is rather preliminary: we haven't found a good way
to get stack traces in release mode on windows (that is, when FPO
is enabled), so the heap profiling may not be reliable in that
case. Also, heap-checking and CPU profiling do not yet work at
all. But as in other ports, the basic tcmalloc library
functionality, overriding malloc and new and such (and even
windows-specific functions like _aligned_malloc!), is working fine,
at least with VC++ 7.1 (Visual Studio 2003) through VC++ 10.0,
in both debug and release modes. See README.windows for
instructions on how to install on Windows using Visual Studio.

TcMalloc的相关文档地址：http://goog-perftools.sourceforge.net/doc/tcmalloc.html

　　　　　　　　　　　　http://dirlt.com/tcmalloc.html

注意：

需要注意的是最好是自己到http://code.google.com/p/gperftools/ 上下载最新版的gperftools而不是使用下文作者提到的2.1版本。

目前最新版为：

2.1版本可能会对新版vs（如2012）不太兼容。（到上面的官方地址查看gperftools更新日志似乎能得到证实）

虽然笔者曾用简单程序实测在VS2012环境下gperftools-2.1（对应编译成2012版本）可以对malloc、free、new、delete进行管理，但是笔者将其使用到大型程序上会出现卡死的情况，原因不明，但在google搜过有网民表示可能是由于delete/delete[]引起的。