zig-alloc - 課題

概要

Zigのアロケータシステムを理解し、カスタムアロケータを実装する課題です。

マンダトリーパート

必須要件

• 固定バッファアロケータの実装

• アリーナアロケータの実装

• ログ付きアロケータラッパーの実装

インターフェース

const std = @import("std");

pub const FixedBufferAllocator = struct {
    buffer: []u8,
    end_index: usize,

    pub fn init(buffer: []u8) FixedBufferAllocator {
        // 実装
    }

    pub fn allocator(self: *FixedBufferAllocator) std.mem.Allocator {
        // 実装
    }
};

pub const ArenaAllocator = struct {
    child_allocator: std.mem.Allocator,
    // ...

    pub fn init(child_allocator: std.mem.Allocator) ArenaAllocator {
        // 実装
    }

    pub fn deinit(self: *ArenaAllocator) void {
        // 実装
    }

    pub fn allocator(self: *ArenaAllocator) std.mem.Allocator {
        // 実装
    }
};

使用例

var buffer: [1024]u8 = undefined;
var fba = FixedBufferAllocator.init(&buffer);
const allocator = fba.allocator();

const slice = try allocator.alloc(u8, 100);
defer allocator.free(slice);

ボーナスパート

ボーナス1: プールアロケータ

• 固定サイズのオブジェクト用アロケータ
• O(1)のalloc/free

ボーナス2: スレッドセーフアロケータ

• mutexを使用したスレッドセーフなラッパー

ボーナス3: メモリ使用統計

• ピークメモリ使用量の追跡
• アロケーション回数のカウント

提出要件

• src/allocators.zig - アロケータ実装
• src/main.zig - デモプログラム
• build.zig - ビルド設定
• README.md - 使用方法

制限事項

• 標準ライブラリの std.heap は使用可能
• サードパーティライブラリは使用不可
• @cImport は使用不可