bullet HashMap 内存紧密的哈希表
last modified time：2014-11-9 14:07:00
bullet 是一款開源物理引擎，它提供了碰撞檢測、重力模擬等功能，非常多3D游戲、3D設計軟件（如3D Mark）使用它作為物理引擎。
作為物理引擎，對性能的要求是非常苛刻的；bullet項目之所以可以發(fā)展到今天，非常大程度取決于它在性能上優(yōu)異的表現。
翻閱bullet的源代碼就能看到非常多源代碼級別的優(yōu)化。本文將介紹的HashMap就是一個典例。
bullet項目首頁：http://bulletphysics.org/
注：bullet非常多函數定義了Debug版和Release版兩個版本號。本文僅以Release版為例。
btAlignedAllocator的接口定義
btAlignedAllocator是bullet定義的一個內存分配器接口，bullet的其它數據結構都使用它來管理內存。btAlignedAllocator的定義和STL的allocator（下面稱std::allocator）類似： ///The btAlignedAllocator is a portable class for aligned memory allocations. ///Default implementations for unaligned and aligned allocations can be overridden by a custom allocator // using btAlignedAllocSetCustom and btAlignedAllocSetCustomAligned. template < typename T , unsigned Alignment > class btAlignedAllocator {typedef btAlignedAllocator< T , Alignment > self_type;public://just going down a list:btAlignedAllocator() {}/*btAlignedAllocator( const self_type & ) {}*/template < typename Other >btAlignedAllocator( const btAlignedAllocator< Other , Alignment > & ) {}typedef const T* const_pointer;typedef const T& const_reference;typedef T* pointer;typedef T& reference;typedef T value_type;pointer address ( reference ref ) const { return &ref; }const_pointer address ( const_reference ref ) const { return &ref; }pointer allocate ( size_type n , const_pointer * hint = 0 ) {(void)hint;return reinterpret_cast< pointer >(btAlignedAlloc( sizeof(value_type) * n , Alignment ));}void construct ( pointer ptr , const value_type & value ) { new (ptr) value_type( value ); }void deallocate( pointer ptr ) {btAlignedFree( reinterpret_cast< void * >( ptr ) );}void destroy ( pointer ptr ) { ptr->~value_type(); }template < typename O > struct rebind {typedef btAlignedAllocator< O , Alignment > other;};template < typename O >self_type & operator=( const btAlignedAllocator< O , Alignment > & ) { return *this; }friend bool operator==( const self_type & , const self_type & ) { return true; } }; 與std::allocator類似。btAlignedAllocator的allocate和deallocate分別負責申請和釋放內存空間，以release版編譯的btAlignedAlloc/btAlignedFree分別為： void* btAlignedAllocInternal (size_t size, int alignment);void btAlignedFreeInternal (void* ptr);#define btAlignedAlloc(size,alignment) btAlignedAllocInternal(size,alignment)#define btAlignedFree(ptr) btAlignedFreeInternal(ptr)而btAlignedAllocInternal/btAlignedFreeInternal及其定制化的實現為： static btAlignedAllocFunc *sAlignedAllocFunc = btAlignedAllocDefault; static btAlignedFreeFunc *sAlignedFreeFunc = btAlignedFreeDefault;void btAlignedAllocSetCustomAligned(btAlignedAllocFunc *allocFunc, btAlignedFreeFunc *freeFunc) {sAlignedAllocFunc = allocFunc ? allocFunc : btAlignedAllocDefault;sAlignedFreeFunc = freeFunc ?freeFunc : btAlignedFreeDefault; } void* btAlignedAllocInternal (size_t size, int alignment) { gNumAlignedAllocs++; // 和gNumAlignedFree結合用來檢查內存泄露 void* ptr; ptr = sAlignedAllocFunc(size, alignment); // printf("btAlignedAllocInternal %d, %x\n",size,ptr); return ptr; } void btAlignedFreeInternal (void* ptr) { if (!ptr) { return; } gNumAlignedFree++; // 和gNumAlignedAllocs 結合用來檢查內存泄露 // printf("btAlignedFreeInternal %x\n",ptr); sAlignedFreeFunc(ptr); }
如上，bullet內存分配的定制操作并不復雜。僅僅需調用下面兩個函數就可以： // The developer can let all Bullet memory allocations go through a custom memory allocator, using btAlignedAllocSetCustom void btAlignedAllocSetCustom(btAllocFunc *allocFunc, btFreeFunc *freeFunc);// If the developer has already an custom aligned allocator, then btAlignedAllocSetCustomAligned can be used. // The default aligned allocator pre-allocates extra memory using the non-aligned allocator, and instruments it. void btAlignedAllocSetCustomAligned(btAlignedAllocFunc *allocFunc, btAlignedFreeFunc *freeFunc);
不管是否定制自己的Alloc/Free（或AllignedAlloc/AlignedFree），bullet內的其它數據結構都使用btAlignedAllocator作為內存分配（回收）的接口。隨后將會看到。btAlignedAllocator的定制化設計與std::allocator的不同。文末具體討論。
btAlignedAllocator的內存對齊
btAlignedAllocator除了定制化與std::allocator不同外，還添加了內存對齊功能（從它的名字也能看得出來）。
繼續(xù)查看btAlignedAllocDefault/btAlignedFreeDefault的定義（btAlignedAllocator.{h|cpp}）能夠看到：
#if defined (BT_HAS_ALIGNED_ALLOCATOR) #include <malloc.h> static void *btAlignedAllocDefault(size_t size, int alignment) {return _aligned_malloc(size, (size_t)alignment); // gcc 提供了 }static void btAlignedFreeDefault(void *ptr) {_aligned_free(ptr); } #elif defined(__CELLOS_LV2__) #include <stdlib.h>static inline void *btAlignedAllocDefault(size_t size, int alignment) {return memalign(alignment, size); }static inline void btAlignedFreeDefault(void *ptr) {free(ptr); } #else // 當前編譯環(huán)境沒有 對齊的（aligned）內存分配函數 static inline void *btAlignedAllocDefault(size_t size, int alignment) {void *ret;char *real;real = (char *)sAllocFunc(size + sizeof(void *) + (alignment-1)); // 1. 多分配一點內存if (real) {ret = btAlignPointer(real + sizeof(void *),alignment); // 2. 指針調整*((void **)(ret)-1) = (void *)(real); // 3. 登記實際地址} else {ret = (void *)(real);}return (ret); }static inline void btAlignedFreeDefault(void *ptr) {void* real;if (ptr) {real = *((void **)(ptr)-1); // 取出實際內存塊 地址sFreeFunc(real);} } #endifbullet本身也實現了一個對齊的（aligned）內存分配函數。在系統沒有對齊的內存分配函數的情況下，也能保證btAlignedAllocator::acllocate返回的地址是按特定字節(jié)對齊的。
以下就來分析btAlignedAllocDefault / btAlignedFreeDefault是怎樣實現aligned allocation / free的。sAllocFunc/sFreeFunc的定義及初始化：
static void *btAllocDefault(size_t size) {return malloc(size); }static void btFreeDefault(void *ptr) {free(ptr); }static btAllocFunc *sAllocFunc = btAllocDefault; static btFreeFunc *sFreeFunc = btFreeDefault;bullet同一時候提供了，AllocFunc/FreeFunc的定制化：
void btAlignedAllocSetCustom(btAllocFunc *allocFunc, btFreeFunc *freeFunc) {sAllocFunc = allocFunc ? allocFunc : btAllocDefault;sFreeFunc = freeFunc ? freeFunc : btFreeDefault; } 默認情況下sAllocFunc/sFreeFunc就是malloc/free，btAlignedAllocDefault中可能令人疑惑的是——為什么要多分配一點內存？后面的btAlignPointer有什么用？再來看看bullet是怎樣實現指針對齊的（btScalar.h）：
///align a pointer to the provided alignment, upwards template <typename T>T* btAlignPointer(T* unalignedPtr, size_t alignment) {struct btConvertPointerSizeT{union {T* ptr;size_t integer;};};btConvertPointerSizeT converter;const size_t bit_mask = ~(alignment - 1);converter.ptr = unalignedPtr;converter.integer += alignment-1;converter.integer &= bit_mask;return converter.ptr; }接下來分析btAlignPointer是怎樣調整指針的？
實際調用btAlignPointer時，使用的alignment都是2的指數。如btAlignedObjectArray使用的是16，以下就以16進行分析。
先如果unalignedPtr是alignment（16）的倍數，則converter.integer += alignment-1; 再 converter.integer &= bit_mask之后，unalignedPtr的值不變。還是alignment（16）的倍數。
再如果unalignedPtr不是alignment（16）的倍數，則converter.integer += alignment-1; 再converter.integer &= bit_mask之后。unalignedPtr的值將被上調到alignment（16）的倍數。
所以btAlignPointer可以將unalignedPtr對齊到alignment倍數。】
明確了btAlignPointer的作用。自然可以明確btAlignedAllocDefault中為什么多申請一點內存，申請的大小是size + sizeof(void *) + (alignment-1)：
假設sAllocFunc返回的地址已經依照alignment對齊，則sizeof(void*)和sizeof(alignment-1)及btAlignedAllocDefault的返回值關系例如以下圖所看到的：
void*前面的alignment-sizeof(void*)字節(jié)和尾部的sizeof(size)-1字節(jié)的內存會被浪費，只是非常小（相對內存條而言）管他呢。
假設sAllocFunc返回的地址沒能按alignment對齊，則sizeof(void*)和sizeof(alignment-1)及btAlignedAllocDefault的返回值關系例如以下圖所看到的：
PS: 順便一提，為什么須要內存對齊？簡單地說。依照機器字長倍數對齊的內存。CPU訪問的速度更快；詳細來說，則要依據詳細CPU和總線控制器的廠商文檔來討論的，那將涉及非常多平臺、硬件細節(jié)，所以本文不正確該話題著墨太多。
btAlignedObjectArray——bullet的動態(tài)數組
btAlignedObjectArray的作用與STL的vector類似（下面稱std::vector），都是動態(tài)數組。btAlignedObjectArray的數據成員（data member）聲明例如以下：
template <typename T> class btAlignedObjectArray {btAlignedAllocator<T , 16> m_allocator; // 沒有data member。不會添加內存int m_size;int m_capacity;T* m_data;//PCK: added this linebool m_ownsMemory; // ... 省略 };btAlignedObjectArray同一時候封裝了QuickSort。HeapSort。BinarySearch，LinearSearch函數，可用于排序、查找，btAlignedObjectArray的全部成員函數（member function）定義例如以下：
template <typename T> //template <class T> class btAlignedObjectArray {btAlignedAllocator<T , 16> m_allocator;int m_size;int m_capacity;T* m_data;//PCK: added this linebool m_ownsMemory;#ifdef BT_ALLOW_ARRAY_COPY_OPERATOR public:SIMD_FORCE_INLINE btAlignedObjectArray<T>& operator=(const btAlignedObjectArray<T> &other); #else//BT_ALLOW_ARRAY_COPY_OPERATOR private:SIMD_FORCE_INLINE btAlignedObjectArray<T>& operator=(const btAlignedObjectArray<T> &other); #endif//BT_ALLOW_ARRAY_COPY_OPERATORprotected:SIMD_FORCE_INLINE int allocSize(int size);SIMD_FORCE_INLINE void copy(int start,int end, T* dest) const;SIMD_FORCE_INLINE void init();SIMD_FORCE_INLINE void destroy(int first,int last);SIMD_FORCE_INLINE void* allocate(int size);SIMD_FORCE_INLINE void deallocate();public: btAlignedObjectArray();~btAlignedObjectArray();///Generally it is best to avoid using the copy constructor of an btAlignedObjectArray,// and use a (const) reference to the array instead.btAlignedObjectArray(const btAlignedObjectArray& otherArray); /// return the number of elements in the arraySIMD_FORCE_INLINE int size() const;SIMD_FORCE_INLINE const T& at(int n) const;SIMD_FORCE_INLINE T& at(int n);SIMD_FORCE_INLINE const T& operator[](int n) const;SIMD_FORCE_INLINE T& operator[](int n);///clear the array, deallocated memory. Generally it is better to use array.resize(0), // to reduce performance overhead of run-time memory (de)allocations.SIMD_FORCE_INLINE void clear();SIMD_FORCE_INLINE void pop_back();///resize changes the number of elements in the array. If the new size is larger, // the new elements will be constructed using the optional second argument.///when the new number of elements is smaller, the destructor will be called,// but memory will not be freed, to reduce performance overhead of run-time memory (de)allocations.SIMD_FORCE_INLINE void resizeNoInitialize(int newsize);SIMD_FORCE_INLINE void resize(int newsize, const T& fillData=T());SIMD_FORCE_INLINE T& expandNonInitializing( );SIMD_FORCE_INLINE T& expand( const T& fillValue=T());SIMD_FORCE_INLINE void push_back(const T& _Val);/// return the pre-allocated (reserved) elements, this is at least // as large as the total number of elements,see size() and reserve()SIMD_FORCE_INLINE int capacity() const;SIMD_FORCE_INLINE void reserve(int _Count);class less{ public:bool operator() ( const T& a, const T& b ) { return ( a < b ); }};template <typename L>void quickSortInternal(const L& CompareFunc,int lo, int hi);template <typename L>void quickSort(const L& CompareFunc);///heap sort from http://www.csse.monash.edu.au/~lloyd/tildeAlgDS/Sort/Heap/template <typename L>void downHeap(T *pArr, int k, int n, const L& CompareFunc);void swap(int index0,int index1);template <typename L>void heapSort(const L& CompareFunc);///non-recursive binary search, assumes sorted arrayint findBinarySearch(const T& key) const;int findLinearSearch(const T& key) const;void remove(const T& key);//PCK: whole functionvoid initializeFromBuffer(void *buffer, int size, int capacity);void copyFromArray(const btAlignedObjectArray& otherArray); };btAlignedObjectArray和std::vector類似。各成員函數的詳細實現這里不再列出。
std::unordered_map的內存布局
btHashMap的內存布局與我們常見的HashMap的內存布局截然不同。為了和btHashMap的內存布局對照，這里先介紹一下std::unordered_map的內存布局。
GCC中std::unordered_map僅是對_Hahstable的簡單包裝。_Hashtable的數據成員定義例如以下：
__bucket_type* _M_buckets;size_type _M_bucket_count;__before_begin _M_bbegin;size_type _M_element_count;_RehashPolicy _M_rehash_policy;當中。size_type為std::size_t的typedef；而_RehashPlolicy是詳細的策略類，僅僅有成員函數定義，沒有數據成員（這是一種被稱作Policy Based的設計范式。詳細可參閱《Modern C++ Design》，中譯本名為《C++設計新思維》。由侯捷先生翻譯）。繼續(xù)跟蹤_bucket_type，能夠看到（_Hashtable）：
using __bucket_type = typename __hashtable_base::__bucket_type;和（__hashtable_base）： using __node_base = __detail::_Hash_node_base;using __bucket_type = __node_base*;至此。才知道_M_buckets的類型為：_Hash_node_base**
繼續(xù)追蹤。能夠看到_Hash_node_base的定義： /*** struct _Hash_node_base** Nodes, used to wrap elements stored in the hash table. A policy* template parameter of class template _Hashtable controls whether* nodes also store a hash code. In some cases (e.g. strings) this* may be a performance win.*/struct _Hash_node_base{_Hash_node_base* _M_nxt;_Hash_node_base() : _M_nxt() { }_Hash_node_base(_Hash_node_base* __next) : _M_nxt(__next) { }};從_Hashtable::_M_buckets（二維指針）和_Hash_node_base的_M_nxt的類型（指針）。能夠推測Hashtable的內存布局——buckets數組存放hash值同樣的node鏈表的頭指針，每一個bucket上掛著一個鏈表。
繼續(xù)看__before_begin的類型（_Hashtable）：
using __before_begin = __detail::_Before_begin<_Node_allocator_type>;繼續(xù)跟蹤： /*** This type is to combine a _Hash_node_base instance with an allocator* instance through inheritance to benefit from EBO when possible.*/template<typename _NodeAlloc>struct _Before_begin : public _NodeAlloc{_Hash_node_base _M_node;_Before_begin(const _Before_begin&) = default;_Before_begin(_Before_begin&&) = default;template<typename _Alloc>_Before_begin(_Alloc&& __a): _NodeAlloc(std::forward<_Alloc>(__a)){ }};依據對STL雙鏈表std::list的了解，能夠推測Berfore_begin的作用，非常可能和雙鏈表的“頭部的多余的一個節(jié)點”類似，僅僅是為了方便迭代器（iterator）迭代，通過_Hashtable::begin()能夠得到驗證： iteratorbegin() noexcept{ return iterator(_M_begin()); }__node_type*_M_begin() const{ return static_cast<__node_type*>(_M_before_begin()._M_nxt); }const __node_base&_M_before_begin() const{ return _M_bbegin._M_node; }實際存放Value的node類型為以下兩種的當中一種（按Hash_node_base的凝視，Key為string時可能會用第一種，以提升性能）：
/*** Specialization for nodes with caches, struct _Hash_node.** Base class is __detail::_Hash_node_base.*/template<typename _Value>struct _Hash_node<_Value, true> : _Hash_node_base{_Value _M_v;std::size_t _M_hash_code;template<typename... _Args>_Hash_node(_Args&&... __args): _M_v(std::forward<_Args>(__args)...), _M_hash_code() { }_Hash_node*_M_next() const { return static_cast<_Hash_node*>(_M_nxt); }};/*** Specialization for nodes without caches, struct _Hash_node.** Base class is __detail::_Hash_node_base.*/template<typename _Value>struct _Hash_node<_Value, false> : _Hash_node_base{_Value _M_v;template<typename... _Args>_Hash_node(_Args&&... __args): _M_v(std::forward<_Args>(__args)...) { }_Hash_node*_M_next() const { return static_cast<_Hash_node*>(_M_nxt); }}; 以下通過insert源代碼的追蹤，證實我們對hashtable內存布局的猜想：_Hashtable::insert：
template<typename _Pair, typename = _IFconsp<_Pair>>__ireturn_typeinsert(_Pair&& __v){__hashtable& __h = this->_M_conjure_hashtable();return __h._M_emplace(__unique_keys(), std::forward<_Pair>(__v));}_Hashtable::_M_emplace（返回值類型寫得太復雜，已刪除）：
_M_emplace(std::true_type, _Args&&... __args){// First build the node to get access to the hash code__node_type* __node = _M_allocate_node(std::forward<_Args>(__args)...); // 申請鏈表節(jié)點 __args為 pair<Key, Value> 類型const key_type& __k = this->_M_extract()(__node->_M_v); // 從節(jié)點中抽取 key__hash_code __code; __try{__code = this->_M_hash_code(__k);}__catch(...){_M_deallocate_node(__node);__throw_exception_again;}size_type __bkt = _M_bucket_index(__k, __code); // 尋找buckets上的相應hash code相應的indexif (__node_type* __p = _M_find_node(__bkt, __k, __code)) // 在bucket所指鏈表上找到實際節(jié)點{// There is already an equivalent node, no insertion_M_deallocate_node(__node);return std::make_pair(iterator(__p), false);}// Insert the nodereturn std::make_pair(_M_insert_unique_node(__bkt, __code, __node),true);}_Hashtable::_M_find_node： __node_type*_M_find_node(size_type __bkt, const key_type& __key,__hash_code __c) const{__node_base* __before_n = _M_find_before_node(__bkt, __key, __c);if (__before_n)return static_cast<__node_type*>(__before_n->_M_nxt);return nullptr;}
_Hashtable::_M_find_before_node（返回值類型寫得太復雜，已刪除）： _M_find_before_node(size_type __n, const key_type& __k,__hash_code __code) const{__node_base* __prev_p = _M_buckets[__n]; // 取出頭指針if (!__prev_p)return nullptr;__node_type* __p = static_cast<__node_type*>(__prev_p->_M_nxt);for (;; __p = __p->_M_next()) // 遍歷鏈表{if (this->_M_equals(__k, __code, __p)) // key匹配？return __prev_p;if (!__p->_M_nxt || _M_bucket_index(__p->_M_next()) != __n)break;__prev_p = __p;}return nullptr;}
看到_Hashtable::_M_find_before_node的代碼，就驗證了此前我們對于Hashtable內存布局的猜想：這和SGI hash_map的實現體hashtable的內存布局同樣（詳情可參考《STL源代碼剖析》，侯捷先生著）。
（PS：追蹤起來并不輕松，能夠借助Eclipse等集成開發(fā)環(huán)境進行）
比如，std::unordered_map<int, int*>背后的Hashtable的一種可能的內存布局例如以下：
std::unordered_map的內存布局是大多數<數據結構>、<算法>類教材給出的“標準做法”，也是比較常見的實現方法。
btHashMap
btHashMap的內存布局。與“標準做法”截然不同。例如以下可見btHashMap的數據成員（data member）定義：
依據命名。能夠推測：
m_keyArray和m_valueArray分別存放key和value；
m_next的作用應該是存放k/v array的index，以此形成鏈表。
m_hashTable的作用應該和前面_M_bukets所指向的數組類似，作為表頭；
以下通過分析btHashMap的幾個方法，來對這幾個推測一一驗證。
btHashMap::findIndex
以下來看看btHashMap::findIndex的實現：
int findIndex(const Key& key) const{unsigned int hash = key.getHash() & (m_valueArray.capacity()-1); // 依賴 Key::getHash()if (hash >= (unsigned int)m_hashTable.size()){return BT_HASH_NULL;}int index = m_hashTable[hash]; // index相當于unordered_map的buckets[hash]的鏈表頭指針while ((index != BT_HASH_NULL) && key.equals(m_keyArray[index]) == false) // 遍歷鏈表。直到匹配，依賴 Key::equals(Key){index = m_next[index]; }return index;}btHashMap::findIndex用到了m_hashTable。m_keyArray，m_next，能夠看出：
m_hashTable的作用確實類似于unordered_map的buckets數組；
m_keyArray確實是存放了key；
m_next[i]確實類似于unordered_map鏈表節(jié)點的next指針。
btHashMap::insert
接下來看看btHashMap::insert：
這里驗證了：m_valueArray存放的確實是value。
btHashMap::remove
btHashMap與普通Hash表的差別在于，它可能要自己管理節(jié)點內存；比方，中間節(jié)點remove掉之后。怎樣保證下次insert可以復用節(jié)點內存？通過btHashMap::remove可以知道bullet是怎樣實現的：
void remove(const Key& key) {int hash = key.getHash() & (m_valueArray.capacity()-1);int pairIndex = findIndex(key); // 找到<Key, Value>的 indexif (pairIndex ==BT_HASH_NULL){return;}// Remove the pair from the hash table.int index = m_hashTable[hash]; // 取出頭指針btAssert(index != BT_HASH_NULL);int previous = BT_HASH_NULL;while (index != pairIndex) // 找index的前驅{previous = index;index = m_next[index];}if (previous != BT_HASH_NULL) // 將當前節(jié)點從鏈表上刪除{btAssert(m_next[previous] == pairIndex);m_next[previous] = m_next[pairIndex]; // 當前節(jié)點位于鏈表中間}else {m_hashTable[hash] = m_next[pairIndex]; // 當前節(jié)點是鏈表第一個節(jié)點}// We now move the last pair into spot of the// pair being removed. We need to fix the hash// table indices to support the move.int lastPairIndex = m_valueArray.size() - 1; // If the removed pair is the last pair, we are done.if (lastPairIndex == pairIndex) // 假設<Key, Value>已經是array的最后一個元素。則pop_back將減小size（capacity不變）{m_valueArray.pop_back();m_keyArray.pop_back();return;}// Remove the last pair from the hash table. 將最后一個<Key, Value>對從array上移除int lastHash = m_keyArray[lastPairIndex].getHash() & (m_valueArray.capacity()-1);index = m_hashTable[lastHash];btAssert(index != BT_HASH_NULL);previous = BT_HASH_NULL;while (index != lastPairIndex){previous = index;index = m_next[index];}if (previous != BT_HASH_NULL){btAssert(m_next[previous] == lastPairIndex);m_next[previous] = m_next[lastPairIndex];}else{m_hashTable[lastHash] = m_next[lastPairIndex];}// Copy the last pair into the remove pair's spot. 將最后一個<Key, Value>復制到移除pair的空當處m_valueArray[pairIndex] = m_valueArray[lastPairIndex];m_keyArray[pairIndex] = m_keyArray[lastPairIndex];// Insert the last pair into the hash table , 將移除節(jié)點插入到m_hashTable[lastHash]鏈表的頭部m_next[pairIndex] = m_hashTable[lastHash];m_hashTable[lastHash] = pairIndex;m_valueArray.pop_back();m_keyArray.pop_back();}內存緊密（連續(xù)）的優(yōu)點
btHashMap的這樣的設計。可以保證整個Hash表內存的緊密（連續(xù)）性。而這樣的連續(xù)性的優(yōu)點主要在于：
第一，能與數組（指針）式API兼容。比方非常多OpenGL API。由于存在btHashMap內的Value和Key在內存上都是連續(xù)的。所以這一點非常好理解；
第二，保證了cache命中率（表元素較少時）。因為普通鏈表的節(jié)點內存是在每次須要時才申請的，所以基本上不會連續(xù)。通常不在同樣內存頁。所以，即便是短時間內多次訪問鏈表節(jié)點，也可能因為節(jié)點內存分散造成不能將全部節(jié)點放入cache。從而導致訪問速度的下降；而btHashMap的節(jié)點內存始終連續(xù)，因而保證較高的cache命中率，能帶來一定程度的性能提升。
btAlignedAllocator點評
btAlignedAllocator定制化接口與std::allocator全然不同。std::allocator的思路是：首先實現allocator，然后將allocator作為模板參數寫入詳細數據結構上，如vector<int, allocator<int> >；
這樣的方法盡管能夠實現“定制化”，但存在著一定的問題：
第一，因為全部標準庫的allcoator用的都是std::allocator。假設你使用了第二種allocator，程序中就可能存在不止一種類型的內存管理方法一起工作的局面；特別是當標準庫使用的是SGI 當年實現的“程序退出時才歸還全部內存的”allocator（詳細可參閱《STL源代碼剖析》）時，內存爭用是不可避免的。
第二。這樣的設計無形中添加了編碼和調試的復雜性。相信調試過gcc STL代碼的人深有體會。
而btAlignedAllocator則全然不存在這種問題：
第一。它的allocate/deallocate行為通過全局的函數指針代理實現，不可能存在同一時候有兩個以上的類型底層管理內存的方法。
第二。使用btAlignedAllocator的數據結構，其模板參數相對簡單。編碼、調試的復雜性自然也減少了。
本人拙見，STL有點過度設計了。盡管Policy Based的設計可以帶來靈活性，但代碼的可讀性下降了非常多（也許開發(fā)glibc++的那群人沒打算讓別人看他們的代碼?）。
擴展閱讀
文中提到了兩本書：
《Modern C++ Design》（中譯本名為《C++設計新思維》。侯捷先生譯）。該書仔細描寫敘述了Policy Based Design。
《STL源代碼剖析》（侯捷先生著）。該書具體剖析了SGI hashtable的實現。
本文所討論的源代碼版本號：
bullet 2.81
gcc 4.6.1（MinGW）
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的bullet HashMap 内存紧密的哈希表的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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