levelDB源码笔记（2）-Arena-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/windows2/article/details/24586305

本文介绍了一个简单的内存池实现——Arena，适用于一次性销毁整个内存的应用场景。Arena通过四个成员变量管理内存分配：blocks_用于存储已分配的内存块指针；alloc_ptr_指向当前未填满块的起始位置；alloc_bytes_remaining_记录该块剩余可用空间；blocks_memory_统计已分配内存总量。

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Arena是个很简单的内存池实现，因为leveldb应用总是一次性销毁掉整个内存，所以这里连delete都没有。在析构里都一起删了就行

class Arena {
 public:
char* Allocate(size_t bytes);
......
 private:
  // Allocation state
  char* alloc_ptr_;
  size_t alloc_bytes_remaining_;

  // Array of new[] allocated memory blocks
  std::vector<char*> blocks_;

  // Bytes of memory in blocks allocated so far
  size_t blocks_memory_;
};

有4个成员变量。blocks_，每个元素为指向一个内存块的指针。这些块中只有唯一一个是当前未放满的块，alloc_ptr指向该块空闲区开始的部分，alloc_bytes_remining为该块还剩余的空闲长度。

当外部请求一块新内存时。简单的比较请求长度和alloc_bytes_remning,如果够用，返回当前alloc_ptr，修改alloc_ptr和reminging。如果不够用，调用AllocateFallback申请新块

inline char* Arena::Allocate(size_t bytes) {
  // The semantics of what to return are a bit messy if we allow
  // 0-byte allocations, so we disallow them here (we don't need
  // them for our internal use).
  assert(bytes > 0);
  if (bytes <= alloc_bytes_remaining_) {
    char* result = alloc_ptr_;
    alloc_ptr_ += bytes;
    alloc_bytes_remaining_ -= bytes;
    return result;
  }
  return AllocateFallback(bytes);
}

AllocateFallback的实现如下。如果请求长度够长，直接申请一个新块返回。新块只包含该请求用的内存。alloc_ptr和remaining依然指向原来的块。如果请求长度较短，alloc_ptr和remaining将调整到指向新块中未被分配的部分。注意，这里没有像一般内存池常见的那样，维护一个数据结构来索引各个老块中尚未使用的部分，而是直接废弃不用了。只能说适用于某些应用。

char* Arena::AllocateFallback(size_t bytes) {
  if (bytes > kBlockSize / 4) {
    // Object is more than a quarter of our block size.  Allocate it separately
    // to avoid wasting too much space in leftover bytes.
    char* result = AllocateNewBlock(bytes);
    return result;
  }

  // We waste the remaining space in the current block.
  alloc_ptr_ = AllocateNewBlock(kBlockSize);
  alloc_bytes_remaining_ = kBlockSize;

  char* result = alloc_ptr_;
  alloc_ptr_ += bytes;
  alloc_bytes_remaining_ -= bytes;
  return result;
}