关于“最袖珍的垃圾回收器”的实现(分析)

2024-04-27 13:32

本文主要是介绍关于“最袖珍的垃圾回收器”的实现(分析),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 

 

 

麻痹的不会在CSDN上贴图片,只好用文字来表达了

实际上,这个最简单的垃圾回收器的实现,我们只用关心,两个指针,以及一个结构,在我的代码中如下 

//  定义只在本文件中使用的静态变量,并初始化
static  BYTE *  m_begin  =  (BYTE * )HeaderSize;
static  BYTE *  m_end  =  (BYTE * )HeaderSize;

 

//  定义存储数据的数据结构
typedef  struct  MemBlock _MemBlock;

struct  MemBlock
{
    _MemBlock
* pPrev;
    
char buffer[BlockSize];
}
;

以及,为什么只有2个指针以及这一个结构,就可以完成GC的基本功能

一、初始化

由两个指针的初始化我们可以看出

//  定义一些只在本文件中使用的宏
#define  HeaderSize  (sizeof(void*))

如果在32位的环境中 两个值都是4,为什么这样?先不管他,从这里我们至少可以看出一个情况

m_end-m_begin == 0 ,也就是说 最开始的时候,用户这时候可使用的内存为0

可以先记住 m_end-m_begin 指的是GC内部这时候可交给用户使用的内存大小!

二、GC内存的申请

当用户第一调用 gc_malloc 函数时,那么一定要进行新的内存的申请

这时候应该申请多大呢?

 这要看 BlockSize 的大小,当用户申请的内存大于我们定义的块大小时,那么为了能给用户一块连续的

内存,GC将按照用户的需要,重新申请足够的内存

 

         //  这里根据用户用户请求的内存块的大小
        
//  来判断是使用默认块大小还是开辟足够的内存    
         if (cb  >=  BlockSize)    
        
{
             pNewMemBlock 
= (_MemBlock*)malloc(HeaderSize + cb);
        }

 

         else
        
{
            
// 这里开辟的内存的大小为_MemBlock
            
// 即 sizeof(_MemBlock *) + BlockSize
            
// 也等于 HeaderSize + BlockSize
            
// 则下面开辟内存也可以换成这句
            
// _MemBlock* pNew = (_MemBlock*)malloc(HeaderSize + BlockSize);        
            pNewMemBlock = (_MemBlock*)malloc(sizeof(_MemBlock));
        }

之后,如果下一次用户申请内存时,GC内部有足够的内存给用户的话,将不再进行内存的申请,只需要移动m_end指针即可。

 三、两个指针在做什么

         //  重新设置m_begin指针,将 m_begin 指向新内存块的开始
        m_begin  =  pNewMemBlock -> buffer;

第一次时,m_begin指向的是用户可用内存块的最开始的位置

之后呢?哈哈,其实之后也是这样,m_begin永远指向用户可使用的内存块的最开始的位置,并且m_begin-HeaderSize 这个地址(指针),指向了这个块(_MemBlock)这个数据结构的最开始的位置,也就是说我们可以通过m_begin得到每次申请的内存块的指针,也就是说 m_begin永远指向GC内部最后申请的内存块。

m_end

当GC内部不需要进行内存申请时,他始终在现有的内存块中进行移动,当GC内部进行内存申请时,m_end指向新内存块的尾部。并且无论GC内部申请了还是没申请内存,m_end始终指向一个内存地址,这个内存地址有足够的内存可以交给用户使用。

         //  将 m_end 指向新内存块的结尾处
         if (cb  >=  BlockSize)
            m_end 
=  pNewMemBlock -> buffer  +  cb;
        
else
            m_end 
=  pNewMemBlock -> buffer  +  BlockSize;

 

     //  将 m_end 从后向前移动 cb 个字节
    
//  并将这一段内存交给用户使用
    m_end  -=  cb;

    
return  m_end;

 四、两个指针怎么就能实现,所有的内存块的管理呢?

实际上这里使用的存储结构跟链表有点相似,但并不是典型的链表

//  定义存储数据的数据结构
typedef  struct  MemBlock _MemBlock;

typedef 
struct  MemBlock
{
    _MemBlock
* pPrev;
    
char buffer[BlockSize];
}
;

这个数据结构中 pPrev 的值的改变,是在下一次,GC内部进行内存申请时才被改变的

         //  将新内存块的链指针指向之前的内存块
        pNewMemBlock -> pPrev  =  pNowHeader;

        
//  重新设置m_begin指针,将 m_begin 指向新内存块的开始
        m_begin  =  pNewMemBlock -> buffer;

总结:

用户在使用这个GC时,实际上始终在跟m_end打交道,m_end这个指针,提供给用户内存的访问能力

m_begin 这个指针 指向正在使用的内存快数据结构中 buffer 最开始

这个GC使用的数据结构是一个类似链表的数据结构,但对这个链表的操作,却比链表更简单。

这篇关于关于“最袖珍的垃圾回收器”的实现(分析)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/940634

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