Lua mem 分析

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-- ver 1.0 @ 2007/07/13



我们来看看Lua对内存分配的封装(Lmem.[ch]), 核心中的核心,不难,只是简单封装.Lua对对象的回收机制是靠GC来实现的,并不是实现了内存池来管理(这可以借助外部lib实现,下面会提到).


用到Lmem的模块有Lapi.c Lcode.c Ldo.c Lfunc.c Lgc.c Lobject.c Lparser.c Lstate.c Lstring.c Ltable.c Lundump.c Lzio.c (Luac.c).


对内存分配,我们常用的接口就是分配,释放,调整分配大小.Lmem提供了三个基础接口(luaM_realloc_(), luaM_toobig(), luaM_growaux_()),再用宏实现了对外接口的封装.


Lmem机制是比较灵活的, 实际的内存分配是由一个回调函数(frealloc())来完成的, 在Lmem内部并不调用malloc()等标准库函数来做实际内存分配. 这种机制的好处是,Lua本身不需要去管内存是从何而来,可以是用户自己的内存池,也可以是简单的realloc(),free()包装.

frealloc()的定义也比较灵活,可以实现分配,释放,调整大小三大主要需求.


原型: void * frealloc(void *ud, void *ptr, size_t osize, size_t nsize);


Lua 5.1.2里的实现: Lauxlib.c:line:628-637

static void *l_alloc (void *ud, void *ptr, size_t osize, size_t nsize) {

(void)ud;

(void)osize;

if (nsize == 0) {

free(ptr);

return NULL;

}

else

return realloc(ptr, nsize);

}


比较简单,但用起来很灵活.nsize==0就执行释放, ptr为NULL就新分配, 其他情况就调整大小.



下面我们分别来看看三个基础接口,


luaM_realloc_():

调用了frealloc()分配内存, 把新大小更改反映到lua全局环境的totalbytes里.该接口继承了frealloc()多功能性的特点.


luaM_toobig():

报告内存分配错误


luaM_growaux_():

扩大空间为原来两倍大小,如果小于MINSIZEARRAY(4字节),则扩大到4.如果大于limit, 则使用limit大小.



对外提供的接口都是用宏对上述三个接口的封装,


luaM_reallocv(L,b,on,n,e):

调整向量空间大小, on为旧元素个数, n为新元素个数, e为类型所占字节数. 接口的方便之处在于能直接把空间调整为适合n个元素大小, 不需要计算实际字节数.


luaM_freemem(L, b, s):

释放b指向的s字节内存

luaM_free(L, b):

释放b指向的sizeof(*(b))大小空间

luaM_freearray(L, b, n, t):

释放b指向的类型为t的n个元素的数组


luaM_malloc(L,t):

分配t字节大小内存

luaM_new(L,t):

分配sizeof(t)字节内存

luaM_newvector(L,n,t):

分配n个元素类型为t的新向量


luaM_growvector(L,v,nelems,size,t,limit,e):

扩大向量空间为原来两倍大小.参见luaM_growaux_()功能.


luaM_reallocvector(L, v,oldn,n,t):

调整向量空间大小, oldn为旧元素个数, n为新元素个数, t为类型所占字节数.



一口气列了这么多, 功能都大同小异.无非还是分配,释放,调整大小. 函数名带vector或v的接口的区别实际就是接口的参数是元素个数和类型,而非传统的字节.


Lmem的介绍就这些.