C++学习笔记5

nginx内存池的剖析

一、nginx数据结构

// SGI STL小块和大块内存的分界点：128B
// nginx（给HTTP服务器所有的模块分配内存）小块和大块内存的分界点：4096B
#define NGX_MAX_ALLOC_FROM_POOL  (ngx_pagesize - 1) 

// 内存池默认大小
#define NGX_DEFAULT_POOL_SIZE    (16 * 1024)

// 内存池字节对齐，SGI STL对其是8B
#define NGX_POOL_ALIGNMENT       16
#define NGX_MIN_POOL_SIZE        ngx_align((sizeof(ngx_pool_t) + 2 * sizeof(ngx_pool_large_t)), NGX_POOL_ALIGNMENT)

// 将开辟的内存调整到16的整数倍
#define ngx_align(d, a)          (((d) + (a - 1)) & ~(a - 1))
#define ngx_align_ptr(p, a)     (u_char *) (((uintptr_t) (p) + ((uintptr_t) a - 1)) & ~((uintptr_t) a - 1))

00000000 00000000 00000000 00001000  a
00000000 00000000 00000000 00000111 a-1    
11111111 11111111 11111111 11111000 ~a-1
d的区间：
1-16   ==> 16
17-32  ==> 32
...

// 小块内存数据头信息
typedef struct {
   
    u_char               *last;   // 可分配内存开始位置
    u_char               *end;     // 可分配内存末尾位置
    ngx_pool_t           *next;   // 指向下一个内存块  
    ngx_uint_t            failed; // 当前内存块分配空间失败的次数
} ngx_pool_data_t;

// 内存池的头信息
struct ngx_pool_s {
   
    ngx_pool_data_t       d;          // 内存池块头信息
    size_t                max;
    ngx_pool_t           *current;    // 指向可用于分配空间的内存块（failed < 4）的起始地址
    ngx_chain_t          *chain;      // 连接所有的内存池块
    ngx_pool_large_t     *large;	  // 大块内存的入口指针
    ngx_pool_cleanup_t   *cleanup;    // 内存池块的清理操作，用户可设置回调函数，在内存池块释放之前执行清理操作
    ngx_log_t            *log;        // 日志
};

typedef struct ngx_pool_s ngx_pool_t;
// 大块内存类型定义
struct ngx_pool_large_s {
   
ngx_pool_large_t *next; // 下一个大块内存
void *alloc; // 记录分配的大块内存的起始地址
};

二nginx内存池重要函数接口

ngx_pool_t *ngx_create_pool(size_t size, ngx_log_t *log); // 创建内存池
void ngx_destroy_pool(ngx_pool_t *pool); // 销毁内存池
void ngx_reset_pool(ngx_pool_t *pool); // 重置内存池
void *ngx_palloc(ngx_pool_t *pool, size_t size); // 内存分配函数，支持内存对齐
void *ngx_pnalloc(ngx_pool_t *pool, size_t size); // 内存分配函数，不支持内存对齐
void *ngx_pcalloc(ngx_pool_t *pool, size_t size); // 内存分配函数，支持内存初始化0
ngx_int_t ngx_pfree(ngx_pool_t *pool, void *p // 内存释放（大块内存）
ngx_pool_cleanup_t *ngx_pool_cleanup_add(ngx_pool_t *p, size_t size); // 添加清理handler

三、申请内存分配

#define ngx_me