c/c++linux后台开发学习笔记 3.1.2 内存池原理与实现

减少内存碎片，使服务器能长时间运行而不出现内存不够的情况

1）一个连接一个内存池，连接存在时内存池只分配内存，不释放内存。连接断开时把整个内存池释放。（如果我们手写内存池，只推荐这种场景）
2）一个进程一个内存池，进程退出时才释放。这种情况不推荐手写，推荐使用谷歌的tcmalloc

内存分大块和小块，内存池先分配大块（node），再在大块中分配小块。内存池的一些状态本身也保存在大块之中。如果要分配的内存本来就是大块（large），则另行分配，全都存在一个链表中，

//注意mp_large_s 本身分配在node的数据块中
struct mp_large_s {
	struct mp_large_s *next;
	void *alloc;
};

struct mp_node_s {
	unsigned char *last; //next free memory
	unsigned char *end;  //end of block (not inclusive)
	struct mp_node_s *next; 
	size_t failed;       // 内存分配失败的次数（失败很多次意味着很可能整块都用完了）
};

struct mp_pool_s {
	size_t max;
	struct mp_node_s *current;
	struct mp_large_s large;
	struct mp_node_s head[0]; //第一个node必须分配在pool之后的内存里
};

failed：当前节点分配内存失败的次数，越大则表示当前节点越有可能满
current：指向下一个最有可能有空余空间的节点，如果当前current节点的fail数大于一个阈值，则把current指向它的下一个节点
在分配块内存时注意以32字节对齐

#define MP_ALIGNMENT 32

#define mp_align(n, alignment) (((n)+(alignment-1)) & ~(alignment-1))
#define mp_align_ptr(p, alignment) (void *)((((size_t)p)+(alignment-1)) & ~(alignment-1))

以这种方式分配内存

	struct mp_pool_s *p;
	int ret = posix_memalign((void **)&p, MP_ALIGNMENT, size + sizeof(struct mp_pool_s) + sizeof(struct mp_node_s));
	if (ret) {
		return NULL;
	}

struct mp_pool_s *mp_create_pool(size_t size);
void mp_destory_pool(struct mp_pool_s *pool);
void *mp_alloc(struct mp_pool_s *pool, size_t size);
void *mp_calloc(struct mp_pool_s *pool, size_t size);
void mp_free(struct mp_pool_s *pool, void *p);

void *mp_alloc(struct mp_pool_s *pool, size_t size) {

	unsigned char *m;
	struct mp_node_s *p;

	if (size <= pool->max) {

		p = pool->current;

		do {
			
			m = mp_align_ptr(p->last, MP_ALIGNMENT);
			if ((size_t)(p->end - m) >= size) {
				p->last = m + size;
				return m;
			}
			p = p->next;
		} while (p);

		return mp_alloc_block(pool, size);
	}

	return mp_alloc_large(pool, size);
	
}

其他函数略

零声教育c/c++ linux开发3.1.2