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Vulkan® Memory Allocator
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《Vulkan原理与实战—铸造渲染核武器—基石篇》
Virtual Allocator
VMA有一个额外的特性，其核心的分配算法通过一套叫做“Virtual Allocator”来导出给用户使用。这个功能是说，通常使用VMA我们都碰不到Pool当中的内存块儿（blocks），但是现在我们可以独立一块block进行操作了。当然，这样的内存块你可以拿来做各种需求，甚至跟Vulkan无关。
一、生成Virtual Block
为了使用这个功能，VMA并没有给到我们一个Allocator这样的对象。我们所需要做的就是创建一个单独的
VmaVirtualBlock
来代表（管理）我们想创建的每一个内存块（block）。
-
填写
VmaVirtualBlockCreateInfo
结构体。 -
调用
vmaCreateVirtualBlock
()来创建新的
VmaVirtualBlock
对象。
代码如下（示例）：
VmaVirtualBlockCreateInfo blockCreateInfo = {};
blockCreateInfo.size = 1048576; // 1 MB
VmaVirtualBlock block;
VkResult res = vmaCreateVirtualBlock(&blockCreateInfo, &block);
二、分配Virtual Allocation
VmaVirtualBlock
这个结构体，内部会追踪其分配出去的内存（Occupied Regions）与空闲的内存（Free Region），它与
VMA
核心的
Allocator
使用的是同一套分配代码。当你需要分配一个Allocation的时候，传入一个
VkDeviceSize
参数引用，这个量会被用作Offset（相对于当前这个Block）。
为了创建这样一个Allocation，我们需要：
-
填写
VmaVirtualAllocationCreateInfo
结构体。 -
调用
vmaVirtualAllocate
()函数。从其中获得
VkDeviceSize offset
作为本Allocation的起点。
代码如下（示例）：
VmaVirtualAllocationCreateInfo allocCreateInfo = {};
allocCreateInfo.size = 4096; // 4 KB
VkDeviceSize allocOffset;
res = vmaVirtualAllocate(block, &allocCreateInfo, &allocOffset);
if(res == VK_SUCCESS)
{
// Use the 4 KB of your memory starting at allocOffset.
}
else
{
// Allocation failed - no space for it could be found. Handle this error!
}
三、内存释放（Deallocation）
当Allocation不再需要的时候，我们可以调用
vmaVirtualFree
()来释放内存。你只能够将需要释放的Offset传入（这个Offset就代表了这块内存了）。
当整个Block都不再需要了，你可以通过调用
vmaDestroyVirtualBlock
()来释放整个Block。但是你必须在释放Block之前，先将每一个Allocation都释放掉。如果你不想一个个手动释放Allocation，那就需要调用
vmaClearVirtualBlock
()来释放本Block当中的所有Allocation（这个特性在普通的VMA分配器中是没有的）。
代码如下（示例）：
vmaVirtualFree(block, allocOffset);
vmaDestroyVirtualBlock(block)
四、分配携带参数（Allocation parameters）
你可以使用
vmaSetVirtualAllocationUserData
()来向已经分配的Allocation中设置用户参数。其默认的参数是null。与之前讲过的用户参数相同，它可以被传入各种各样的用户信息。
代码如下（示例）：
struct CustomAllocData
{
std::string m_AllocName;
};
CustomAllocData* allocData = new CustomAllocData();
allocData->m_AllocName = "My allocation 1";
vmaSetVirtualAllocationUserData(block, allocOffset, allocData);
这个指针可以在后面被获取到，通过调用
vmaGetVirtualAllocationInfo
()，相关信息会被填写到
VmaVirtualAllocationInfo
这个结构当中。注意！当你新new了一个对象，把它传进去作为用户参数，可别忘了在Allocation被释放后，手动释放自己的这块对象内存哦。
代码如下（示例）：
VmaVirtualAllocationInfo allocInfo;
vmaGetVirtualAllocationInfo(block, allocOffset, &allocInfo);
delete (CustomAllocData*)allocInfo.pUserData;
vmaVirtualFree(block, allocOffset);
五、内存对齐与单位（Alignment and units）
使用Bytes（字节）来作为Size跟Offset的单位，看上去很自然。如果有一个Allocation，需要被对齐到一个数字上（比如4Byte），你可以使用一个可选参数来设置，即
VmaVirtualAllocationCreateInfo::alignment
。
代码如下（示例）：
VmaVirtualAllocationCreateInfo allocCreateInfo = {};
allocCreateInfo.size = 4096; // 4 KB
allocCreateInfo.alignment = 4; // Returned offset must be a multiply of 4 B
VkDeviceSize allocOffset;
res = vmaVirtualAllocate(block, &allocCreateInfo, &allocOffset);
六、静态信息（Statistics）
你可以通过
vmaCalculateVirtualBlockStats
()来获取一个Block的静态信息。这个函数会填充
VmaStatInfo
这个结构体—就像VMA通常使用的一样。
代码如下（示例）：
VmaStatInfo statInfo;
vmaCalculateVirtualBlockStats(block, &statInfo);
printf("My virtual block has %llu bytes used by %u virtual allocations\n",
statInfo.usedBytes, statInfo.allocationCount);
你也可以通过
vmaBuildVirtualBlockStatsString
()获取到一个Block的所有信息，并且以
JSON
形式给到。拿到的String必须在后面通过
vmaFreeVirtualBlockStatsString
()释放掉。
七、额外考量（Additional considerations）
“
Virtual Allocator
”这一组功能，是在一个单独的Block上操作的。用户需要自己维护所有的Blocks，当一个Block不足够分配的时候还需要做新的Block，删除空白的Block以及决策一个新的Allocation分配到底优先选取哪一个Block。
系统也给到了一些可选的分配算法，就好像用户自定义内存池里面讲述的。你可以在
VmaVirtualBlockCreateFlagBits
里面找到各种Flags。你可以在
Custom Memory Pool（用户自定义内存池）
这一章找到算法解释。
总结
以上就是今天的内容，大家对于vulkan的学习，也可以参考我出品的vulkan系列教程，下面给大家贴出链接。
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