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apr_pool -- 内存池

这个指南主要介绍如何使用libaprapache portable runtime)。
版权所有,Copyright (C) 2005 INOUE Seiichiro <inoue&ariel-networks.com>,翻译:成彦
原文地址:http://dev.ariel-networks.com/apr/apr-tutorial/html/apr-tutorial.html
转载时请保留版权信息。

大多数libaprAPI都依赖于内存池,借助内存池,简化了内存块的管理。想像一下没有内存池系统的情况:你申请一些内存块就必需逐个释放它们,例如如果你申请了10个内存块,你必需释放10次,否则,你将遭受内存泄露的错误。内存池解决了这个令人感到繁琐的问题,在申请一个内存池之后,你可以从内存池中申请多个内存块,释放它们的时候,你所需要做的就是销毁内存池,这样你就可以释放所有的内存块了。这有两个优点,第一,它可以预防内存泄露的错误;第二,分配内存块的开销相对变低了。从某种意义上说,内存池迫使你遵循面向会话编程,一个内存池就是一种会话内容,这样,处于同一个内存池中的对象就有相同的生命周期,你可以通过控制会话内容来控制对象。在一个会话的开始,你创建了一个内存池,接着,你在内存池中创建了一些对象,你不需要去关心这些对象的生命周期,最后,在会话结束的时候,你只需要将那个内存池销毁就可以了。

注:通常,对象生命周期控制是程序开发最困难的部分,因此,针对这个问题还存在有一些技术,例如智能指针,垃圾回收机制等等。需要注意,同时使用这些技术有一定的难度,内存池也是这其中的一项技术,所以你不得不非常小心的使用它们。

注:在将来,libapr的内存池将变得不再那么重要。参见http://mail-archives.apache.org/mod_mbox/apr-dev/200502.mbox/%3c1f1d9820502241330123f955f@mail.gmail.com%3e.

下面有三个基本的API函数:
/*
摘自 apr_pools.h */
    APR_DECLARE(apr_status_t) apr_pool_create(apr_pool_t **newpool, apr_pool_t *parent);
    APR_DECLARE(void *) apr_palloc(apr_pool_t *p, apr_size_t size);
    APR_DECLARE(void) apr_pool_destroy(apr_pool_t *p);

我们使用apr_pool_create()函数创建一个内存池,这个内存池将一直存活,直到你调用apr_pool_destroy()函数以后被销毁。apr_pool_create()的第一个参数是一个结果输出参数,是一个新创建的apr_pool_t类型的内存池对象。通过调用apr_palloc()来申请指定大小的内存块,具体使用方法见mp-sample.c

/*
摘自 mp-sample.c */
    apr_pool_t *mp;
    /*
创建内存池 */
    apr_pool_create(&mp, NULL);

    /*
从内存池中分配内存块 */
    char *buf1;
    buf1 = apr_palloc(mp, MEM_ALLOC_SIZE);

简单地说,我们可以像使用malloc(3)这样使用apr_palloc(),也可以调用apr_pcalloc(),正如你猜到的,apr_pcalloc类似于calloc(3)apr_pcalloc返回一个被0填充了的内存块。假如你使用了malloc(3)/calloc(3),你需要调用free(3)来释放分配了的内存。但是在内存池中,你必不需要释放每个内存块,你只需要对该内存池调用apr_poll_destroy()函数从而释放所有的内存块。

注:使用apr_palloc()申请内存,其内存块的大小没有限制,然而,在内存池中申请大内存并不是什么好主意。内存池本质上是为了更小的内存块而设计的,实际上,初始的内存池的大小是8000字节。如果你需要申请超过几兆字节的内存块时,那么就不要使用内存池。
注:默认情况下,内存池管理器从不将申请到的内存归还给系统。如果程序要运行很长时间,这将是一个问题,推荐像下面的代码那样指定一个上限:

/*
设置上限,让内存池管理器释放内存,将内存返回给系统的示例代码 */

#define YOUR_POOL_MAX_FREE_SIZE 32      /* apr_pool max free list size */
apr_pool_t *mp;
apr_pool_create(&mp, NULL);
apr_allocator_t* pa = apr_pool_allocator_get(mp);
if (pa) {
    apr_allocator_max_free_set(pa, YOUR_POOL_MAX_FREE_SIZE);
}

这儿有两个API函数需要知道,一个是apr_pool_clear(),另一个是apr_pool_cleanup_register()apr_pool_clear()类似于apr_pool_destroy(),不同的是内存池将一直存在。示例代码如下:
/*
使用apr_pool_clear()的例子 */
apr_pool_t *mp;
apr_pool_create(&mp, NULL);
for (i = 0; i < n; ++i) {
    do_operation(..., mp);
    apr_pool_clear(mp);
}
apr_pool_destroy(mp);

do_operation()
里使用了内存池,分配了一些内存块。假如在do_operation()之外不需要这些内存块了,可以调用apr_pool_clear()函数,这样能缩小内存的使用大小。如果你熟悉系统的栈内存的话,你会觉得内存池与栈内存一样,调用apr_palloc只是如同移动SP(栈指针),调用apr_pool_clear()如同重置SP,两者都是轻量级的操作。

使用apr_pool_cleanup_register()函数,可以在内存池清空/销毁上设定一个钩子(回调)函数,在内存池清空或是销毁后调用这个函数,在这个回调函数中,你可以实现任何在内存池上的结束代码。

关于内存池的最后一个主题是子池,每个内存池都可以有一个父内存池,因此,内存池构造了树。apr_pool_create()的第二个参数表示父内存池,当这个参数为NULL时,新创建的内存池将变为一个根内存池,可以在这个根内存池上创建子内存池。在这个树中对一个内存池调用apr_pool_destroy()函数,则该内存池的子内存池也将被销毁;当对该内存池调用apr_pool_clear()函数,则这个内存池存在但是它的子内存池将被销毁,上面提及到的那些清除函数,在子内存池销毁时被调用。

注:当将NULL值做为清除回调函数时将会产生一个bug,你必须像下面的代码那样传入apr_pool_cleanup_null
/*
关于内存池典型bug的伪代码 */
/* apr_pool_cleanup_register(mp, ANY_CONTEXT_OF_YOUR_CODE, ANY_CALLBACK_OF_YOUR_CODE, NULL);
这将产生一个bug */
/*
修正: */
apr_pool_cleanup_register(mp, ANY_CONTEXT_OF_YOUR_CODE, ANY_CALLBACK_OF_YOUR_CODE, apr_pool_cleanup_null);

 

posted on 2011-03-31 13:02 肥仔 阅读(5299) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: Windows开发


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