后端开发|php教程
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后端开发-php教程
内存池的使用給Nginx带来了很多好处，比如内存使用的便利，逻辑代码的简化以及程序性能的提升。
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几个关键知识点罗列如下：
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（1）函数ngx_palloc()尝试从内存中分配size大小的内存时，分两种情况，一种是size大小小于pool->max，称为小块内存分配，若当前内存池节点小于size，则申请一个新的等同大小的内存池节点，然后从这个新内存池节点分配出size大小的内存空间。若size 大于pool->max时，即分配大块内存，此时调用的函数直接向操作系统申请大块内存。
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（2）小块内存的申请是插入在链表的尾节点，而新的大块内存则是插入在链表前面。
（3）Nginx仅提供对大块内存的释放，没有提供对小块内存的释放，意味着从内存池分配出去的内存不会再回收到内存池里来，而只有在销毁整个内存池时，这些内存才会回收到系统内存里。
（4）ngx_pool_t中的current字段：这个字段记录了后序从该内存池分配内存的起始节点，Nginx规定当一个内存节点分配总失败次数大于等于6次时，current则指向下一个内存节点。
（5）为什么要将pool->max字段的最大值限制在一页内存，这也是小块内存与大块内存的临界，原因在于只有当分配的空间小于一页时才有缓存的必要，，否则的话还不如直接利用系统接口malloc()向操作系统申请。
各个结构体的定义：
//大块内存管理结构 struct ngx_pool_large_s {ngx_pool_large_t*next; //连接下一个大内存管理void *alloc; //申请的大内存地址 }; //内存池中数据管理 typedef struct {u_char*last; //可用内存的起始地址u_char*end; //可用内存的末尾地址ngx_pool_t *next; //指向下一个内存池节点ngx_uint_t failed; //申请时，失败的次数 } ngx_pool_data_t; //内存池 struct ngx_pool_s {ngx_pool_data_t d; //存放数据size_tmax;//存放数据的可用内存大小，最大为1页ngx_pool_t *current; //指向分配内存的内存池ngx_chain_t*chain;ngx_pool_large_t*large; //连接大内存管理结构ngx_pool_cleanup_t *cleanup; //清理对象头ngx_log_t *log; };
内存池的初始化：
//创建一个size的内存池 ngx_pool_t * ngx_create_pool(size_t size, ngx_log_t *log) {ngx_pool_t *p; p = ngx_memalign(NGX_POOL_ALIGNMENT, size, log); //以对齐的方式来申请size字节内存if (p == NULL) {return NULL;} p->d.last = (u_char *) p + sizeof(ngx_pool_t); //指向可用的内存起始地址p->d.end = (u_char *) p + size; //指向可用内存的末尾地址p->d.next = NULL;//初始时，下一个可用内存为NULLp->d.failed = 0; //该内存申请失败零次 size = size - sizeof(ngx_pool_t); //实际可用的大小，减去控制结构的大小p->max = (size current = p;//指向正在分配内存的内存池p->chain = NULL;p->large = NULL;p->cleanup = NULL;p->log = log; return p; }
内存池的销毁与重置：
//销毁内存池 void ngx_destroy_pool(ngx_pool_t *pool) {ngx_pool_t*p, *n;ngx_pool_large_t *l;ngx_pool_cleanup_t *c; //运行清理对象的handlerfor (c = pool->cleanup; c; c = c->next) {if (c->handler) { ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_ALLOC, pool->log, 0, "run cleanup: %p", c); c->handler(c->data);}} //释放大内存for (l = pool->large; l; l = l->next) { ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_ALLOC, pool->log, 0, "free: %p", l->alloc); if (l->alloc) { ngx_free(l->alloc);//使用free释放malloc申请的内存}} #if (NGX_DEBUG) /** we could allocate the pool->log from this pool* so we cannot use this log while free()ing the pool*/ for (p = pool, n = pool->d.next; /* void */; p = n, n = n->d.next) {ngx_log_debug2(NGX_LOG_DEBUG_ALLOC, pool->log, 0, "free: %p, unused: %uz", p, p->d.end - p->d.last); if (n == NULL) { break;}} #endif //释放每一个申请的内存池对象ngx_pool_tfor (p = pool, n = pool->d.next; /* void */; p = n, n = n->d.next) {ngx_free(p); if (n == NULL) { break;}} } //重设内存池 void ngx_reset_pool(ngx_pool_t *pool) {ngx_pool_t *p;ngx_pool_large_t *l; //释放大内存for (l = pool->large; l; l = l->next) {if (l->alloc) { ngx_free(l->alloc);}} //内存池对象，仅仅改变last的指针位置for (p = pool; p; p = p->d.next) {p->d.last = (u_char *) p + sizeof(ngx_pool_t); //导致所有的内存池对象的可用内存的起始地址偏移都一样p->d.failed = 0;} pool->current = pool;pool->chain = NULL;pool->large = NULL; }
分配内存：
//分配内存（地址对齐） void * ngx_palloc(ngx_pool_t *pool, size_t size) {u_char*m;ngx_pool_t *p; if (size max) { //小内存申请时，以size为标准 p = pool->current; do { m = ngx_align_ptr(p->d.last, NGX_ALIGNMENT); //首先将d.last地址对齐if ((size_t) (p->d.end - m) >= size) { //可用的内存大于要申请的内存 p->d.last = m + size; //直接更新d.last return m; //直接返回 }p = p->d.next; //否则找下一个可用的内存池对象 } while (p); //没有找到，则要申请新的内存池对象return ngx_palloc_block(pool, size);} return ngx_palloc_large(pool, size); //大内存申请处理 } //分配内存（地址可以不对齐） void * ngx_pnalloc(ngx_pool_t *pool, size_t size) {u_char*m;ngx_pool_t *p; if (size max) { //小内存 p = pool->current; do { m = p->d.last;if ((size_t) (p->d.end - m) >= size) { p->d.last = m + size; return m; }p = p->d.next; } while (p); return ngx_palloc_block(pool, size); //申请新内存池对象} return ngx_palloc_large(pool, size); //大内存 }
小块内存分配：
//申请新的内存池对象 static void * ngx_palloc_block(ngx_pool_t *pool, size_t size) {u_char*m;size_t psize;ngx_pool_t *p, *new; psize = (size_t) (pool->d.end - (u_char *) pool); //申请内存的总大小 m = ngx_memalign(NGX_POOL_ALIGNMENT, psize, pool->log); //对齐方式申请内存if (m == NULL) {return NULL;} new = (ngx_pool_t *) m; //新的内存 new->d.end = m + psize;//可用的内存的最后地址new->d.next = NULL;new->d.failed = 0; m += sizeof(ngx_pool_data_t); //只有一个ngx_pool_data_t，节省了ngx_pool_t的其余开销m = ngx_align_ptr(m, NGX_ALIGNMENT);new->d.last = m + size;//可用的内存的起始地址 //如果当前申请内存的失败的次数已经有5次了，第6次，current将会指向新的内存池对象for (p = pool->current; p->d.next; p = p->d.next) {if (p->d.failed++ > 4) { pool->current = p->d.next;}} p->d.next = new; //连接刚刚申请的内存池对象 return m; }
大块内存分配
//大内存申请处理 static void * ngx_palloc_large(ngx_pool_t *pool, size_t size) {void *p;ngx_uint_t n;ngx_pool_large_t *large; p = ngx_alloc(size, pool->log);//直接malloc申请内存if (p == NULL) {return NULL;} n = 0; for (large = pool->large; large; large = large->next) {if (large->alloc == NULL) {//如果有内存被释放了，可重用 large->alloc = p; return p;} if (n++ > 3) { //但是只找4次，第5次直接break，创建大内存的管理结构 break;}} large = ngx_palloc(pool, sizeof(ngx_pool_large_t)); //从内存池对象申请内存if (large == NULL) {ngx_free(p);return NULL;} large->alloc = p; //指向申请的大内存 //插入large的头large->next = pool->large;pool->large = large; return p; }
直接分配内存：
//不管内存大小多大，向操作系统申请内存 void * ngx_pmemalign(ngx_pool_t *pool, size_t size, size_t alignment) {void *p;ngx_pool_large_t *large; p = ngx_memalign(alignment, size, pool->log); //申请的内存if (p == NULL) {return NULL;} large = ngx_palloc(pool, sizeof(ngx_pool_large_t)); //申请一个大内存管理结构if (large == NULL) {ngx_free(p);return NULL;} //放入到内存池ngx_pool_t中管理large->alloc = p; //指向申请的内存 //插入到头部large->next = pool->large;pool->large = large; return p; }
释放内存：
//释放内存 ngx_int_t ngx_pfree(ngx_pool_t *pool, void *p) {ngx_pool_large_t *l; //只释放大内存for (l = pool->large; l; l = l->next) {if (p == l->alloc) { ngx_log_debug1(NGX_LOG_DEBUG_ALLOC, pool->log, 0, "free: %p", l->alloc); ngx_free(l->alloc); l->alloc = NULL; //置为空return NGX_OK;}} return NGX_DECLINED; }
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以上就介绍了Nginx高级数据结构源码分析（四）—–内存池，包括了方面的内容，希望对PHP教学有兴趣的朋友有所帮助。
