技术标签： s2: tarsC++
跟上次介绍的tc_malloc_chunk类似， tc_mem_chunk中也是与内存相关的操作， 涉及到申请， 拷贝， 释放等等等等， 后续tars源码中需要用的时候再来看吧， 这次仅仅看看头文件：
/**
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*/
#ifndef __TC_MEM_CHUNK_H__
#define __TC_MEM_CHUNK_H__
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
namespace tars
{
/
/**
* @file tc_mem_chunk.h
* @brief 内存分配器
*
*/
/
/**
* @brief 原始内存块, 由TC_MemChunkAllocator来负责分配和维护
*
* 将连续的内存分成大小相同的块,形成链表,并能够分配和释放这些大小相同的快
*/
class TC_MemChunk
{
public:
/**
* @brief 构造函数
*/
TC_MemChunk();
/**
* @brief 计算Chunk需要的内存块大小
* @param iBlockSize
* @param iBlockCount
*
* @return size_t
*/
static size_t calcMemSize(size_t iBlockSize, size_t iBlockCount);
/**
* @brief 计算block个数
* @param iMemSize
* @param iBlockSize
*
* @return size_t
*/
static size_t calcBlockCount(size_t iMemSize, size_t iBlockSize);
/**
* @brief tagChunkHead的大小
*
* @return size_t
*/
static size_t getHeadSize() { return sizeof(tagChunkHead); }
/**
* @brief 初始化, 要保证p指向的内存指针=getMemSize大小
* @param pAddr 地址, 换到应用程序的绝对地址
* @param iBlockSize block大小
* @param iBlockCount block个数
*/
void create(void *pAddr, size_t iBlockSize, size_t iBlockCount);
/**
* @brief 连接上
* @param pAddr 地址, 换到应用程序的绝对地址
*/
void connect(void *pAddr);
/**
* @brief 获取block的大小
* @return block的大小
*/
size_t getBlockSize() const { return _pHead->_iBlockSize; }
/**
* @brief 获取所有的内存大小
*
* @return 所有的内存大小
*/
size_t getMemSize() const { return _pHead->_iBlockSize * _pHead->_iBlockCount + sizeof(tagChunkHead); }
/**
* @brief 获取可以存放数据的总容量
*
* @return 总容量
*/
size_t getCapacity() const { return _pHead->_iBlockSize * _pHead->_iBlockCount; }
/**
* @brief 获取block的个数
*
* @return block的个数
*/
size_t getBlockCount() const { return _pHead->_iBlockCount; }
/**
* @brief 是否还有可用block
* @return 可用返回true，否则返回false
*/
bool isBlockAvailable() const { return _pHead->_blockAvailable > 0; }
/**
* @brief 获取可以利用的block的个数
* @return 可用的block的个数
*/
size_t getBlockAvailableCount() const { return _pHead->_blockAvailable; }
/**
* @brief 分配一个区块
*
* @return 指向分配的区块的指针
*/
void* allocate();
/**
* @brief 分配一个区块.
* 返回以1为基数的区块索引，没有可分配空间时返回 0 ,
* 通查索引都是比较小(即使在64位操作系统上), 4个字节以内
* 便于节省内存
*/
void* allocate2(size_t &iIndex);
/**
* @brief 释放区块
* @param 指向要释放区块的指针
*/
void deallocate(void *pAddr);
/**
* @brief 根据索引释放区块
* @param 区块索引
*/
void deallocate2(size_t iIndex);
/**
* @brief 重建
*/
void rebuild();
/**
* @brief chunk头部
*/
struct tagChunkHead
{
size_t _iBlockSize; /**区块大小*/
size_t _iBlockCount; /**block个数*/
size_t _firstAvailableBlock; /**第一个可用的block索引*/
size_t _blockAvailable; /**可用block个数*/
}__attribute__((packed));
/**
* @brief 获取头部信息
*
* @return 头部信息
*/
tagChunkHead getChunkHead() const;
/**
* @brief 根据索引获取绝对地址
*/
void* getAbsolute(size_t iIndex);
/**
* @brief 绝对地址换成索引
*
* @param pAddr 绝对地址
* @return size_t 索引值
*/
size_t getRelative(void *pAddr);
protected:
/**
* @brief 初始化
*/
void init(void *pAddr);
private:
/**
* @brief 区块头指针
*/
tagChunkHead *_pHead;
/**
* @brief 数据区指针
*/
unsigned char *_pData;
};
/**
* @brief 内存块分配器，提供分配和释放的功能
*
* 只能分配相同大小的内存块,最下层的原始内存块分配,
*
* 内存结构: 内存块长度, 4个字节 ;
*
* Block大 小, 4个字节;
*
* Chunk个数, 4个字节 ;
*
* TC_MemChunk 暂时只支持同一个Block大小的MemChunk
*/
class TC_MemChunkAllocator
{
public:
/**
* @brief 构造函数
*/
TC_MemChunkAllocator();
/**
* @brief 初始化
* @param pAddr, 地址, 换到应用程序的绝对地址
* @param iSize, 内存大小
* @param iBlockSize, block的大小
*/
void create(void *pAddr, size_t iSize, size_t iBlockSize);
/**
* @brief 连接
* @param pAddr 地址, 换到应用程序的绝对地址
*/
void connect(void *pAddr);
/**
* @brief 获取头地址指针
*/
void *getHead() const { return _pHead; }
/**
* @brief 每个block的大小
*
* @return block的大小
*/
size_t getBlockSize() const { return _pHead->_iBlockSize; }
/**
* @brief 总计内存大小
* @return 内存大小
*/
size_t getMemSize() const { return _pHead->_iSize; }
/**
* @brief 可以存放数据的总容量
* @return 总容量
*/
size_t getCapacity() const { return _chunk.getCapacity(); }
/**
* @brief 分配一个区块,绝对地址
*/
void* allocate();
/**
* @brief 分配一个区块，返回以1为基数的区块索引，
* 没有可分配空间时返回0
* @param 区块索引
*/
void* allocate2(size_t &iIndex);
/**
* @brief 释放区块, 绝对地址
* @param pAddr 区块的绝对地址
*/
void deallocate(void *pAddr);
/**
* @brief 释放区块
* @param iIndex 区块索引
*/
void deallocate2(size_t iIndex);
/**
* @brief 获取所有chunk的区块合计的block的个数
* @return 合计的block的个数
*/
size_t blockCount() const { return _chunk.getBlockCount(); }
/**
* @brief 根据索引获取绝对地址
* @param 索引
*/
void* getAbsolute(size_t iIndex) { return _chunk.getAbsolute(iIndex); };
/**
* @brief 绝对地址换成索引
* @param pAddr 绝对地址
* @return size_t 索引
*/
size_t getRelative(void *pAddr) { return _chunk.getRelative(pAddr); };
/**
* @brief 获取头部信息
* @return 头部信息
*/
TC_MemChunk::tagChunkHead getBlockDetail() const;
/**
* @brief 重建
*/
void rebuild();
/**
* @brief 头部内存块
*/
struct tagChunkAllocatorHead
{
size_t _iSize;
size_t _iBlockSize;
}__attribute__((packed));
/**
* @brief 取获头部大小
* @return 头部大小
*/
static size_t getHeadSize() { return sizeof(tagChunkAllocatorHead); }
protected:
/**
* @brief 初始化
*/
void init(void *pAddr);
/**
* @brief 初始化
*/
void initChunk();
/**
* @brief 连接
*/
void connectChunk();
/**
*@brief 不允许copy构造
*/
TC_MemChunkAllocator(const TC_MemChunkAllocator &);
/**
*@brief 不允许赋值
*/
TC_MemChunkAllocator& operator=(const TC_MemChunkAllocator &);
bool operator==(const TC_MemChunkAllocator &mca) const;
bool operator!=(const TC_MemChunkAllocator &mca) const;
private:
/**
* 头指针
*/
tagChunkAllocatorHead *_pHead;
/**
* chunk开始的指针
*/
void *_pChunk;
/**
* chunk链表
*/
TC_MemChunk _chunk;
};
/**
* @brief 多块分配器,可以分配多个不同大小的块
*
* 内部每种块用TC_MemChunkAllocator来分配,
*
* 每种大小不同块的个数是相同的, 内存块分配的策略如下:
*
* 确定需要分配多大内存，假设需要分配A字节的内存；
*
* 分配大小大于>=A的内存块，优先分配大小最接近的；
*
* 如果都没有合适内存块，则分配大小<A的内存块，优先分配大小最接近的；
*
* 如果仍然没有合适内存块，则返回NULL；
*
* 初始化时指定:最小块大 小, 最大块大小, 块间大小比值
*
* 自动计算出块的个数(每种大小块的个数相同)
*/
class TC_MemMultiChunkAllocator
{
public:
/**
* @brief 构造函数
*/
TC_MemMultiChunkAllocator();
/**
* @brief 析够函数
*/
~TC_MemMultiChunkAllocator();
/**
* @brief 初始化
* @param pAddr 地址, 换到应用程序的绝对地址
* @param iSize 内存大小
* @param iMinBlockSize block的大小下限
* @param iMaxBlockSize block的大小上限
* @param fFactor 因子
*/
void create(void *pAddr, size_t iSize, size_t iMinBlockSize, size_t iMaxBlockSize, float fFactor = 1.1);
/**
* @brief 连接上
* @param pAddr 地址, 换到应用程序的绝对地址
*/
void connect(void *pAddr);
/**
* @brief 扩展空间
*
* @param pAddr 已经是空间被扩展之后的地址
* @param iSize
*/
void append(void *pAddr, size_t iSize);
/**
* @brief 获取每个block的大小, 包括后续增加的内存块的大小
*
* @return vector<size_t>block大小的vector
*/
vector<size_t> getBlockSize() const;
/**
* @brief 每个block中chunk个数(都是相等的)
* @return chunk个数
*/
size_t getBlockCount() const { return _iBlockCount; }
/**
* @brief 获取每个块头部信息, 包括后续增加的内存块的大小
* @param i
*
* @return vector<TC_MemChunk::tagChunkHead>
*/
vector<TC_MemChunk::tagChunkHead> getBlockDetail() const;
/**
* @brief 总计内存大小, 包括后续增加的内存块的大小
*
* @return size_t
*/
size_t getMemSize() const { return _pHead->_iTotalSize; }
/**
* @brief 真正可以放数据的容量, 包括后续增加的内存块的数据容量
* @return 可以放数据的容量
*/
size_t getCapacity() const;
/**
* @brief 一个chunk的block个数, 包括后续增加的内存块的
* @return vector<size_t>block个数
*/
vector<size_t> singleBlockChunkCount() const;
/**
* @brief 所有chunk的区块合计的block的个数
* @return 合计的block的个数
*/
size_t allBlockChunkCount() const;
/**
* @brief 分配一个区块,绝对地址
* @param iNeedSize 需要分配的大小
* @param iAllocSize 分配的数据块大小
*/
void* allocate(size_t iNeedSize, size_t &iAllocSize);
/**
* @brief 分配一个区块, 返回区块索引
* @param iNeedSize 需要分配的大小
* @param iAllocSize 分配的数据块大小
* @param size_t，以1为基数的索引，0表示无效
*/
void* allocate2(size_t iNeedSize, size_t &iAllocSize, size_t &iIndex);
/**
* @brief 释放区块
* @param p 绝对地址
*/
void deallocate(void *pAddr);
/**
* @brief 释放区块
* @param iIndex 区块索引
*/
void deallocate2(size_t iIndex);
/**
* @brief 重建
*/
void rebuild();
/**
* @brief 相对索引换算成绝对地址
* @param iIndex 相对索引
* @return 绝对地址指针
*/
void *getAbsolute(size_t iIndex);
/**
* @brief 绝对地址换成索引地址
* @param 绝对地址
* @return 索引地址
*/
size_t getRelative(void *pAddr);
/**
* @brief 头部内存块
*/
struct tagChunkAllocatorHead
{
size_t _iSize; /**当前块大小*/
size_t _iTotalSize; /**后续分配块合在一起的大小*/
size_t _iMinBlockSize;
size_t _iMaxBlockSize;
float _fFactor;
size_t _iNext; /**下一个分配器地址, 如果没有则为0*/
}__attribute__((packed));
/**
* @brief 头部大小
*
* @return size_t
*/
static size_t getHeadSize() { return sizeof(tagChunkAllocatorHead); }
protected:
/**
* @brief 初始化
*/
void init(void *pAddr);
/**
* @brief 计算
*/
void calc();
/**
* @brief 清空
*/
void clear();
/**
* @brief 最后一个分配器
*
* @return TC_MemMultiChunkAllocator*
*/
TC_MemMultiChunkAllocator *lastAlloc();
/**
*@brief 不允许copy构造
*/
TC_MemMultiChunkAllocator(const TC_MemMultiChunkAllocator &);
/**
* @brief 不允许赋值
*/
TC_MemMultiChunkAllocator& operator=(const TC_MemMultiChunkAllocator &);
bool operator==(const TC_MemMultiChunkAllocator &mca) const;
bool operator!=(const TC_MemMultiChunkAllocator &mca) const;
private:
/**
* 头指针
*/
tagChunkAllocatorHead *_pHead;
/**
* chunk开始的指针
*/
void *_pChunk;
/**
* 区块大小
*/
vector<size_t> _vBlockSize;
/**
* 每个chunk中block的个数
*/
size_t _iBlockCount;
/**
* chunk链表
*/
vector<TC_MemChunkAllocator*> _allocator;
/**
* 所有的索引个数
*/
size_t _iAllIndex;
/**
* 后续的多块分配器
*/
TC_MemMultiChunkAllocator *_nallocator;
};
}
#endif
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