缓存池

什么是“固定原子缓存池”(Fixed atomic buffer pool)

定义（简述）

固定原子缓存池一般在解码渲染场景使用，就是在初始化阶段预分配固定数量（例如 3 到 5）且固定大小（例如每帧 WH4 字节）的内存缓冲区（buffer），并为每个缓冲区维护一个原子状态位（atomic flag/atomic int），用于无锁/原子地获取和释放缓冲区。缓冲区从池中获取时通过原子操作把状态从“空闲(0)”改为“占用(1)”，释放时把状态复原为“空闲(0)”。

目的

• 避免运行时频繁分配/释放大块内存（减少碎片、减少 malloc/free 竞争）。
• 保证多线程环境下获取/释放 buffer 的原子性、线程安全。
• 为生产者和消费者之间提供低延迟、零拷贝或最小拷贝的帧传递机制。

优点

• 低延迟：获取 buffer 用原子操作，通常是非常快的路径。
• 可预测的内存使用：固定数目的固定大小 buffer，内存上限可计算。
• 简单且易于实现：没有复杂的内存管理策略；适合实时流媒体场景。
• 与 std::shared_ptr 结合时，可透明地由接收方持有引用，生命周期自动管理，便于在渲染线程安全使用。

局限/注意点

• 固定数量存在容量限制：如果 pool 的 buffer 全被占用，需要策略（阻塞等待 / 丢帧 / 扩容）。
• 若需要跨进程共享，原子操作的语义与可移植性需谨慎（POSIX shm + 原子需要对齐且平台支持跨进程原子）。
• buffer 大小固定，不适应极端多分辨率混合场景（可按最大分辨率分配或多级池）。

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