在 O3DE 中使用内存分配器

O3DE 的内存管理系统决定了内存的分配方式。所有内存分配都通过一条流水线进行，并且可以跟踪内存分配情况。这样就能更方便快捷地找出内存泄漏点或优化内存使用，从而提高游戏性能。这一改进对于移动平台尤为重要，因为移动平台的内存资源通常比 PC 环境更为紧张。

O3DE 支持几种已知的内存分配方案。您可以使用 O3DE 的分配器对分配进行分类，或将类似的分配放在一起，以提高定位性或减少碎片。

注意:
有关在 O3DE 中管理内存的最佳 C++ 实践，请参阅内存管理。

AZ内存分配器

下图说明了 AZ 内存分配器的层次结构。

AZ memory allocator hierarchy

OSAllocator - 作为操作系统内存的接口，应该用于在 C 堆上直接分配操作系统内存。在首次调用 AllocatorInstance<OSAllocator>::Get() 时，会对 OSAllocator 进行懒惰初始化。
OSAllocator 使用操作系统系统调用分配内存。这些调用默认情况下不会被记录或跟踪，但可以通过分配器标记指南 wiki 启动配置部分进行记录或跟踪。其他分配器使用 OSAllocator 从操作系统获取内存。
SystemAllocator - 系统分配器是 AZ 内存库的通用分配器。它通过首次调用 AllocatorInstance<SystemAllocator>::Get() 进行初始化。所有其他分配器都使用 SystemAllocator 进行内部分配。
PoolAllocator - 执行极快的小对象内存分配。PoolAllocator 可分配的内存大小范围为 m_minAllocationSize 至 m_maxPoolSize。
注意:
PoolAllocator 不是线程安全的。如果需要线程安全版本，请使用 ThreadPoolAllocator 或从 ThreadPoolBase 继承，然后编写自定义代码来处理同步。
ThreadPoolAllocator - 线程安全池分配器。如果想创建自己的线程池堆，请继承自 ThreadPoolBase，因为 O3DE 要求为分配器类型创建一个唯一的静态变量。

在类中应用分配器

要在类中应用分配器，请在类中使用AZ_CLASS_ALLOCATOR宏或直接调用AZ::AllocatorInstance<some_allocator>。

AZCore 依靠 AZ_CLASS_ALLOCATOR 为类指定默认分配器，或依靠在签名中指定分配器的显式 azcreate 和 azdestroy 调用。

如果您的类没有实现 AZ_CLASS_ALLOCATOR，对 new 或 delete 的调用将使用全局的 operator new 或 operator delete。
如果您的类没有实现 AZ_CLASS_ALLOCATOR，而您又调用了 aznew 时，编译错误将被触发，表明 operator new 必须被覆盖。

AZ 分配器模式

每个分配器通常都会实现 IAllocator 接口，并使用模式来实现分配算法和簿记。通过这种策略，可以在多个分配器中使用相同的模式。

分配器模式

模式	说明
AZ::HphaSchema	这是首选模式。它结合了用于小规模分配的小块分配器和用于大规模分配的红黑树。这提供了良好的通用性能。如果不确定使用哪种模式，请使用该模式。 HphaSchema “基于 Dimitar Lazarov 的 ”高性能堆分配器"（Game Programming Gems 7，Charles River Media，2008 年，第 15-23 页）。
AZ::ChildAllocatorSchema	作为另一个分配器的直通模式。使用此模式可在现有分配器（如 `SystemAllocator`）的基础上创建新的分配器。为正确标记每个 gem 或逻辑子系统分配的内存，每个 gem 或子系统可创建自己的子分配器。更多信息，请参阅创建分配器。
AZ::PoolSchema	一种实现小块分配器的专用模式，用于管理小规模、高吞吐量的分配。对象池通常以使用更多内存为代价。 `PoolSchema` 不是线程安全的。如果需要线程安全版本，请使用 `ThreadPoolSchema` 或编写自定义代码来处理同步。
AZ::ThreadPoolSchema	线程安全池模式，使用线程本地存储为每个线程实现一个小块分配器。由于线程池分配器会为每个线程创建单独的池，因此会占用更多内存，尤其是在池大小固定的情况下。

创建分配器

我们建议每个 O3DE gem 或逻辑子系统创建一个ChildAllocatorSchema，以正确标记其分配的内存。这种做法可以更容易地预算资源使用情况，并获得整体视图。标记的内存使用情况可以通过几种方式查看或写入文件，包括运行sys_DumpAllocators或sys_DumpAllocationRecordsToFile控制台命令。

如果您选择编写自己的模式，请注意缓存大量内存可能会造成问题。这种缓存会妨碍其他系统适应游戏内容的能力。除非您有特殊要求，否则我们建议您创建一个最终使用SystemAllocator的 ChildAllocatorSchema。使用 ChildAllocatorSchema 可确保您的内存尽可能可恢复和可重用。

创建分配器

选择要使用的模式、编写自定义模式或选择要修改的现有分配器。更多信息，请参阅 [AZ 分配器模式］(#allocator-schemas)。
从 AllocatorBase<your_schema> 继承，创建你的 Allocator 类。
添加 AZ_RTTI，以便 AllocatorInstance<> 可以正确管理您的类型。

从容器中使用自己的分配器

要从容器中使用自己的分配器，请将分配器封装在 AZ::AZStdAlloc中，如下面的示例。

using CustomAllocator_for_std_t = AZ::AZStdAlloc<CustomAllocator>;
AZStd::vector<MyClass, CustomAllocator_for_std_t>;

子代分配器示例

有关如何使用 ChildAllocatorSchema 的示例，请参阅 O3DE Wiki 上的分配器标记指南。