一個簡單實用的內存池之一（c實現)

http://www.cppblog.com/jaxe/archive/2009/09/17/96581.html

     都知道頻繁分配內存釋放內存很耗系統資源，而且容易造成內存碎片。因此寫了個簡單的內存池實現，越簡單越好，爲什麼？做複雜了效率還不如直接malloc。因此這個內存池採用鏈表連接內存塊的方式，分配的是固定大小的內存塊，從池中取內存和歸還內存是用的空閒鏈表堆棧操作， 沒有使用線程鎖，如果要線程安全，建議在外部調用內存池的地方加鎖。

     做過一個簡單的測試，10萬次內存池調用的效率大概比直接分配釋放內存提高了30-50%。但是前提是內存池不能加鎖（pthread_mutex），加鎖的內存池效率和直接分配內存的效率差不多，有時候還要多點點。（測試的環境是每次2K，4個雙核CPU，FREEBSD7）

代碼實現：

struct memblock
{
   int              used;
   void*            data;
   struct memblock* next;
   struct memblock* createnext;
};

struct mempool
{
    int            size;//memblock大小
    int            unused;//空閒的memblock大小
    int            datasize;//每次分配的數據大小(就是memblock.data)
    struct memblock*    free_linkhead;//空閒memblock鏈表頭
    struct memblock*    create_linkhead;//所有創建的memblock鏈表頭，內存池釋放的時候使用，防止內存池釋放的似乎還有memblock未歸還的情況
    
};
typedef void (*free_callback)(void*);//釋放回調函數，釋放membloc.data用，可以簡單的直接用free函數

void    mempool_init(int initialSize,int datasize);//初始化mempool
void    mempool_dealloc(struct mempool* pool,free_callback callback);//釋放mempool
void*    mempool_get(struct mempool* pool);//獲取一個memblock
void    mempool_release(struct mempool* pool,struct memblock* block);//歸還一個memblock

/*********************************
 * mempool
 * ******************************/
//malloc一個memblock
static struct memblock* mempool_allocblock( struct mempool* pool );

//------------------implement--------
void*
mempool_init( int initialSize, int datasize )
{
    struct mempool* pool = malloc( sizeof( struct mempool ) );
    pool->unused = 0;
    pool->datasize = datasize;
    pool->free_linkhead = NULL;
  
    //預先初始化initialSize個內存塊
     pool->create_linkhead = NULL;
    int i;
    for ( i = 0; i < initialSize; i++ ) {
        struct memblock* block = mempool_allocblock( pool );
        mempool_release( pool, block );
    }
    return ( pool );
}

void
mempool_dealloc( struct mempool* pool, free_callback callback )
{
    struct memblock* block = NULL;
    //將所有創建的memblock釋放了
    while ( pool->create_linkhead != NULL ) {
        block = pool->create_linkhead;
        pool->create_linkhead = pool->create_linkhead->createnext;
    //執行free回調。
        if ( callback ) {
            ( *callback )( block->data );
        }
        free( block );
    }
    free( pool );
    L_DEBUG( "%s:size(%d),unused(%d)", __func__, pool->size, pool->unused );
}

static struct memblock*
mempool_allocblock( struct mempool* pool )
{
    struct memblock* block = malloc( sizeof( struct memblock ) );
    block->data = malloc( sizeof( pool->datasize ) );
    block->next = NULL;
    block->used = 1;//表示已使用

    //加入所有創建的memblock的鏈表頭
    block->createnext = pool->create_linkhead;
    pool->create_linkhead = block;

    pool->size++;
    return ( block );
}

void
mempool_release( struct mempool* pool, struct memblock* block )
{
    if ( block == NULL ) {
        L_WARN( "%s:release a NULL!", __func__ );
        return;
    }
    if ( block->used != 1 ) {
        L_WARN( "%s:used!=1", __func__ );
        return;
    }
    //將歸還的內存塊放到空閒鏈表頭。
    block->used = 0;//表示空閒
    block->next = pool->free_linkhead;
    pool->free_linkhead = block;
    pool->unused++;//空閒數+1
}

void*
mempool_get( struct mempool* pool )
{
   
    struct memblock* block = NULL;
    if ( pool->free_linkhead ) {
    //從空閒鏈表頭取出一個內存塊
        block = pool->free_linkhead;
        pool->free_linkhead = pool->free_linkhead->next;
        block->next = NULL;
        block->used = 1;//表示已使用
        pool->unused--;//空閒內存塊數-1
    }
    else {
    //沒有空閒的內存塊，創建一個
        block = mempool_allocblock( pool );
    }
    return ( block );
}