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在一些小的程式裡,沒什麼必要添加記憶體管理子產品在裡面。但是對于比較複雜的代碼,如果需要很多的記憶體操作,那麼加入自己的記憶體管理是有必要的。至少有一些好處:能夠加快記憶體的申請和釋放;能夠輕松的查找記憶體洩露問題;能夠對整個軟體的記憶體消耗做一個比較精确的統計;對以後的優化有很大的好處等等。是以,在我的解釋器裡,我加入了一個簡單的記憶體管理子產品,仿造了記憶體池的做法。
主要思想是這樣的:
a.記錄所有的申請的記憶體
b.當釋放記憶體時,記錄下來以供下次申請使用
c.申請記憶體時,可以直接使用前面釋放過的記憶體
為了達到以上的功能。我為申請記憶體的大小劃分粒度,例如:我得粒度這麼安排{16,32,64,128,...}那麼申請17個位元組的大小時候,我會申請32個位元組的大小。這樣子友善管理。并且為每個粒度建立一個可用記憶體的雙向連結清單。申請記憶體時,就可直接從這些連結清單頭中申請(即将一個節點從連結清單頭移除,作為被申請的空間,并插入到在使用的連結清單中),記憶體的釋放則是一個想法的過程。這些的存儲結構如下所示:

(圖1.1 記憶體池的存儲結構)
typedef struct _pool_block{
int size;
void * data;
struct _pool_block * next;
struct _pool_block * pre;
}pool_block_t;
typedef struct _pool{
int num_all;
int num_free;
pool_block_t * list_all;
pool_block_t * list_free[POOL_ATOM_NUM];
}pool_t;
int pool_atom_tab[POOL_ATOM_NUM] = {
32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096, 8192, -1
};
說明:
a.記憶體的申請會按照pool_atom_tab數組中的大小對齊,比如申請10byte,那麼,我會申請32byte.
b.為每個粒度儲存一個雙向連結清單,用于儲存被釋放的記憶體。如果要申請的記憶體超過8192,那麼我直接調用系統的malloc,釋放時,直接調用free.
c.記憶體申請過程:到相應的粒度連結清單(list_free)中檢視是否有可用記憶體,如果有,直接将它從該list_free連結清單中移動到list_all連結清單。
d.記憶體釋放過程:要釋放的記憶體必定儲存在list_all中,根據它的大小,把它移動到相應的list_free連結清單。
e.pool_block_t結構被放置在申請記憶體的前面,則在釋放時,直接根據Buffer指針就可得到pool_block_t的位置,進而得到next和pre,快速的在連結清單中移動。
棧在解釋器中用到的地方很多,不管是表達式的解析,還是代碼塊的解析,類型的解析,等等都用到了棧。是以不實作它是不可能的事,不過在資料結構中他是最簡單的了,無非就是申請一個空間,按一個一個的節點儲存進去,按一個一個的節點取出來。沒什麼技巧在裡面,隻是這個我讓棧的大小空間是自動增長和減小的,這麼做的目的是:棧的空間僅僅限制于記憶體的大小。但是,這麼做得缺點是,當棧的空間大小自動變化時,棧内的資料要被複制一遍,這務必會影響效率。但沒有辦法,暫時之能這樣了。唯一的辦法是在時間和空間上做一個選擇。
棧的存儲結構如下:
(圖1.2 棧的存儲結構)
typedef struct _stack{
int item_len;
int item_num;
int stack_size;
char *p;
}stack_t;
item_len: 儲存每個節點的長度
item_num: 棧中節點的個數
stack_size: 棧中可儲存的節點個數
p: 指向棧空間
a.當節點的個數item_num大于stack_size,那麼必須重新申請空間,将原來的資料拷貝到新的空間。
b.當節點的個數減小到一定的數量時,可以重新申請小的資料空間,釋放原來大的空間。
hash由于其快速的查找能力而著稱,但是它太浪費記憶體了,是以用得的比較少,僅僅是在函數的調用時被使用。因為函數的調用是頻繁的,如果從頭查找函數,那将浪費很多的時間。這裡引入hash也是必要的。
#define HH_TAB_SIZE 128
typedef struct _hh_node{
unsigned int hash, klen, dlen;
void * key;
struct _hh_node *next;
}hh_node_t;
typedef struct _hh_head{
unsigned int node_num;
hh_node_t * node_list;
}hh_head_t;
typedef struct _hh_hash{
hh_opts_t opts;
hh_head_t tabs[HH_TAB_SIZE];
}hh_hash_t;
typedef struct _hh_opts{
int (*cmp_key)(void *key1, void *key2);
unsigned int (*get_hash)(void *key);
void * (*new_key)(int);
void * (*new_data)(int);
void (*del_key)(void *key);
void (*del_data)(void *data);
}hh_opts_t;