ue4內存管理
自定義內存管理
ue4的內存管理主要是通過FMalloc類型的GMalloc這一結構來完成特定的需求，這是一個虛基類，它定義了malloc，realloc，free等一系列常用的內存管理操作。其中，Malloc的兩個參數分別是分配內存的大小和對應的對齊量，默認對齊量為0。
/** The global memory allocator's interface. */
class CORE_API FMalloc :
public FUseSystemMallocForNew,
public FExec
{
public:
virtual void* Malloc( SIZE_T Count, uint32 Alignment=DEFAULT_ALIGNMENT ) = 0;
virtual void* TryMalloc( SIZE_T Count, uint32 Alignment=DEFAULT_ALIGNMENT );
virtual void* Realloc( void* Original, SIZE_T Count, uint32 Alignment=DEFAULT_ALIGNMENT ) = 0;
virtual void* TryRealloc(void* Original, SIZE_T Count, uint32 Alignment=DEFAULT_ALIGNMENT);
virtual void Free( void* Original ) = 0;
// ...
};FMalloc有許多不同的實現，如FMallocBinned，FMallocBinned2等，可以在HAL文件夾下找到相關的頭文件和定義，如下：
內部通過枚舉量來確定對應使用的Allocator：
/** Which allocator is being used */
enum EMemoryAllocatorToUse
{
Ansi, // Default C allocator
Stomp, // Allocator to check for memory stomping
TBB, // Thread Building Blocks malloc
Jemalloc, // Linux/FreeBSD malloc
Binned, // Older binned malloc
Binned2, // Newer binned malloc
Binned3, // Newer VM-based binned malloc, 64 bit only
Platform, // Custom platform specific allocator
Mimalloc, // mimalloc
};對於不同平台而言，都有自己對應的平台內存管理類，它們繼承自FGenericPlatformMemory，封裝了平台相關的內存操作。具體而言，包含FAndroidPlatformMemory，FApplePlatformMemory，FIOSPlatformMemory，FWindowsPlatformMemory等。
通過調用PlatformMemory的BaseAllocator函數，我們取得平台對應的FMalloc類型，基類默認返回默認的C allocator，而不同平台會有自己特殊的實現。
在PlatformMemory的基礎上，為了方便調用，ue4又封裝了FMemory類，定義通用內存操作，如在申請內存時，會調用FMemory::Malloc，FMemory內部又會繼續調用GMalloc->Malloc。如下為節選代碼：
struct CORE_API FMemory
{
/** @name Memory functions (wrapper for FPlatformMemory) */
static FORCEINLINE void* Memmove( void* Dest, const void* Src, SIZE_T Count )
{
return FPlatformMemory::Memmove( Dest, Src, Count );
}
static FORCEINLINE int32 Memcmp( const void* Buf1, const void* Buf2, SIZE_T Count )
{
return FPlatformMemory::Memcmp( Buf1, Buf2, Count );
}
// ...
static void* Malloc(SIZE_T Count, uint32 Alignment = DEFAULT_ALIGNMENT);
static void* Realloc(void* Original, SIZE_T Count, uint32 Alignment = DEFAULT_ALIGNMENT);
static void Free(void* Original);
static SIZE_T GetAllocSize(void* Original);
// ...
};為了在調用new/delete能夠調用ue4的自定義函數，ue4內部替換了operator new。這一替換是通過IMPLEMENT_MODULE宏引入的：
IMPLEMENT_MODULE通過定義REPLACEMENT_OPERATOR_NEW_AND_DELETE宏實現替換，如下圖所示，operator new/delete內實際調用被替換為FMemory的相關函數。
FMallocBinned
我們以FMallocBinned為例介紹ue4中通用內存的分配。
基本介紹
（1） 空閑內存如何管理？
FMallocBinned使用freelist機制管理空閑內存。每個空閑塊的信息記錄在FFreeMem結構中，顯式存儲。
（2）不同大小內存如何分配？
FMallocBinned使用內存池機制，內部包含POOL_COUNT(42)個內存池和2個擴展的頁內存池；其中每個內存池的信息由FPoolInfo結構體維護，記錄了當前FreeMem內存塊指針等，而特定大小的所有內存池由FPoolTable維護；內存池內包含了內存塊的雙向鏈表。
（3）如何快速根據分配元素大小找到對應的內存池？
為了快速查詢當前分配內存大小應該對應使用哪個內存池，有兩種辦法，一種是二分搜索O(logN)，另一種是打表(O1)，考慮到可分配內存數量並不大，MallocBinned選擇了打表的方式，將信息記錄在MemSizeToPoolTable。
（4）如何快速刪除已分配內存？
為了能夠在釋放的時候以O(1)時間找到對應內存池，FMallocBinned維護了PoolHashBucket結構用於跟蹤內存分配的記錄。它組織為雙向鏈表形式，存儲了對應內存塊和鍵值。
內存池
● 多個小對象內存池（內存池大小均為PageSize，但存儲的數據量不一樣）。數據塊大小設定如下：
● 兩個額外的頁內存池，管理大於一個頁的內存池，大小為3*PageSize和6*PageSize
● 操作系統的內存池
分配策略
分配內存的函數為void* FMallocBinned::Malloc(SIZE_T Size, uint32 Alignment)。
其中第一個參數為需要分配的內存的大小，第二個參數為對齊的內存數。
如果用戶未指定對齊的內存大小，MallocBinned內部會默認對齊於16字節，如果指定了大於16字節的對齊內存大小，則對齊於用戶指定的對齊大小。根據對齊量，計算出最終實際分配的內存大小。
MallocBinned內部對於不同的內存大小有三種不同的處理：
(1) 分配小塊內存（0，PAGE_SIZE_LIMIT/2）
根據分配大小從MemSizeToPoolTable中獲取對應內存池，並從內存池的當前空閑位置讀取一塊內存，並移動當前內存指針。如果移動后的內存指針指向的內存塊已經使用，則將指針移動到FreeMem鏈表的下一個元素；如果當前內存池已滿，將該內存池移除，並鏈接到耗盡的內存池。
如果當前內存池已經用盡，下次內存分配時，檢測到內存池用盡，會從系統重新申請一塊對應大小的內存池。
(2) 分配大塊內存 [PAGE_SIZE_LIMIT/2, PAGE_SIZE_LIMIT*3/4]∪(PageSize，PageSize + PAGE_SIZE_LIMIT/2)
需要從額外的頁內存池分配，分配方式和（1）一樣。
(3) 分配超大內存
從系統內存池中分配。
Allocator
對於ue4中的容器而言，它的模板有兩個參數，第一個是元素類型，第二個就是對應的分配器（Allocator）:
template<typename InElementType, typename InAllocator>
class TArray
{
// ...
};如下圖，容器一般都指定了自己默認的分配器：
