使用内存池编程
最后更新于：2022-04-02 05:57:37
### 使用内存池编程
几乎每一个使用过C语言的开发者曾经感叹令人畏缩的内存管理，分配足够的内存，并且追踪内存的分配，在不需要时释放内存―这个任务会非常复杂。当然，如果没有正确地做到这一点会导致程序毁掉自己，或者更加严重一点，把电脑搞瘫。幸运的是，Subversion所依赖的APR库为了移植性提供了apr_pool_t类型，代表了应用可以分配内存的池。
一个内存池是程序所需要分配内存的一个抽象表示，不选择使用标准的`malloc()`从操作系统直接申请内存，而使用向APR申请的池申请创建的（使用`apr_pool_create()`方法）内存。APR会从操作系统分配合适的内存块这些内存可以立刻在程序里使用，当程序需要更多的池内存时，它会使用APR的池API方法，如`apr_palloc()`，返回池中的基本内存位置，这个程序可以继续从池中请求内存，在超过最初的池的容量后，APR会自动满足程序的要求扩大池的大小，直到系统没有足够的内存。
现在，如果这是池故事的结尾，我们就不应该再作过多的关注，很幸运，不是这个情况。池不可以仅仅被创建；它也可以被清空和销毁，分别使用`apr_pool_clear()`和`apr_pool_destroy()`。这给了用户灵活性来分配许多―或者是数千―东西自这个池，然后使用一个命令来清空！更进一步，池可以分级，你可以为前一步创建的池创建“子池”。当你清空一个池，所有的子池会被销毁；如果你销毁一个池，它和所有的子池也会被销毁。
在我们进一步研究之前，开发者会发现在Subversion源代码中并没有对前面提到的APR池方法有很多的调用，APR提供了许多扩展机制，像使用自定义的附加到池的“用户数据”的能力，注册当池销毁时的所要调用的清理方法的机制，Subversion使用一些不太琐碎的方法来利用这些扩展，所以Subversion提供了（大多数代码使用的）包裹方法`svn_pool_create()`、`svn_pool_clear()`和`svn_pool_destroy()`。
尽管池帮助我们基本的内存管理，池的创建确实投射出了循环和迭代场景，因为反复在循环中经常没有界限，在深度迭代中，一定区域的内存消耗变得不可预料，很幸运，使用嵌套的内存池可以简单的管理这种潜在的混乱情形，下面的例子描述了在这个情形下嵌套池的基本使用非常平常―迭代的对目录树的遍历，对树上的每一个部分做一些任务。
**例8.5.有效地池使用**
~~~
/* Recursively crawl over DIRECTORY, adding the paths of all its file
children to the FILES array, and doing some task to each path
encountered. Use POOL for the all temporary allocations, and store
the hash paths in the same pool as the hash itself is allocated in. */
static apr_status_t
crawl_dir (apr_array_header_t *files,
const char *directory,
apr_pool_t *pool)
{
apr_pool_t *hash_pool = files->pool; /* array pool */
apr_pool_t *subpool = svn_pool_create (pool); /* iteration pool */
apr_dir_t *dir;
apr_finfo_t finfo;
apr_status_t apr_err;
apr_int32_t flags = APR_FINFO_TYPE | APR_FINFO_NAME;
apr_err = apr_dir_open (&dir, directory, pool);
if (apr_err)
return apr_err;
/* Loop over the directory entries, clearing the subpool at the top of
each iteration. */
for (apr_err = apr_dir_read (&finfo, flags, dir);
apr_err == APR_SUCCESS;
apr_err = apr_dir_read (&finfo, flags, dir))
{
const char *child_path;
/* Clear the per-iteration SUBPOOL. */
svn_pool_clear (subpool);
/* Skip entries for "this dir" ('.') and its parent ('..'). */
if (finfo.filetype == APR_DIR)
{
if (finfo.name[0] == '.'
&& (finfo.name[1] == '\0'
|| (finfo.name[1] == '.' && finfo.name[2] == '\0')))
continue;
}
/* Build CHILD_PATH from DIRECTORY and FINFO.name. */
child_path = svn_path_join (directory, finfo.name, subpool);
/* Do some task to this encountered path. */
do_some_task (child_path, subpool);
/* Handle subdirectories by recursing into them, passing SUBPOOL
as the pool for temporary allocations. */
if (finfo.filetype == APR_DIR)
{
apr_err = crawl_dir (files, child_path, subpool);
if (apr_err)
return apr_err;
}
/* Handle files by adding their paths to the FILES array. */
else if (finfo.filetype == APR_REG)
{
/* Copy the file's path into the FILES array's pool. */
child_path = apr_pstrdup (hash_pool, child_path);
/* Add the path to the array. */
(*((const char **) apr_array_push (files))) = child_path;
}
}
/* Destroy SUBPOOL. */
svn_pool_destroy (subpool);
/* Check that the loop exited cleanly. */
if (apr_err)
return apr_err;
/* Yes, it exited cleanly, so close the dir. */
apr_err = apr_dir_close (dir);
if (apr_err)
return apr_err;
return APR_SUCCESS;
}
~~~
在前一个例子里描述了在循环和迭代情况下有效地池使用，每次迭代会从为方法传递一个新建的子池开始，池在循环区域中使用，在每次迭代清理。结果是内存使用比例和深度成比例，而不是顶级目录包含所有的子目录的总数量。当迭代的第一个调用最终结束时，实际上只有很小的传递过来的数据存放在池中，现在想想一下如果在每片数据使用时使用`alloc()`和`free()`时会面临的复杂性！
池并不是对所有的应用是理想的，但是在Subversion中非常有用，作为一个Subversion开发者，你会需要学会适应池并且正确地使用它，内存使用的bug和膨胀可能会非常难于诊断和修正，但是APR提供的pool结构被证明了是非常的方便的，节约时间的功能。
';