libevent源码学习(2):内存管理
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event_set_mem_functions设置自定义内存管理函数
以下源码均基于libevent-2.0.21-stable。
内存管理函数
函数声明
libevent的内存管理函数不是很多也不复杂,函数的声明放在mm-internal.h下面,如下所示:
可以发现,内存管理函数主要有5个:event_mm_malloc_、event_mm_calloc_、event_mm_strdup_、event_mm_realloc_和event_mm_free_,从函数名就能够大概猜出函数的作用,先不说这个,先来看另一个需要注意的地方。
所有内存管理函数的声明都是放在一个条件编译体内的,其编译条件为没有定义_EVENT_DISABLE_MM_REPLACEMENT,也就是说,如果程序中定义了_EVENT_DISABLE_MM_REPLACEMENT,那么内存管理函数将无法使用,那么libevent是如何去控制是否定义_EVENT_DISABLE_MM_REPLACEMENT的呢?这里就不得不说一下另一个很重要的头文件event-config.h。
event-config.h
如果仔细观察,就会发现,libevent中的大多数.c文件都包含了event-config.h头文件。从这个头文件名字来看,这应当是用来进行配置的,配置什么呢?先来看看头文件中的内容:
从上面展示的部分event-config.h内容来看,event-config.h实际上就是对程序中可能会用到的宏定义进行#define或者#undef,从而来控制编译行为。注意到event-config.h第21行代码,恰好就是前面所说的_EVENT_DISABLE_MM_REPLACEMENT。
参考第20行的注释,如果不允许替换libevent提供的内存管理函数,那么就会定义_EVENT_DISABLE_MM_REPLACEMENT,在此情况下mm-internal.h将不会声明前面提到的内存管理函数也就无法使用了。如果允许替换则不定义,就可以使用那些内存管理函数。
那么如何设置是否允许替换libevent提供的内存管理函数呢?这是由一开始安装libevent库时./configure的选项决定的,在libevent库安装一文中,通过指定./configure的prefix来指定安装路径,当然,还有很多选项,直接打开configure文件(下载下来的文件中,非最终安装的文件中),其中一部分如下所示:
黄色高亮部分为执行./configure时可附加的选项 --disable-malloc-replacement,根据该选项的说明“disable support for replacing the memory mgt functions”可以知道,它就是用来设置是否允许替换内存管理函数的。
通过实践来证明一下:之前执行./configure时没有添加--disable-malloc-replacement,安装路径(非下载路径,下载路径中也有event-config.h)下的event-config.h中对_EVENT_DISABLE_MM_REPLACEMENT是未定义状态,此时就可以替换内存管理函数。
现在重新将libevent库安装到另一个文件夹下,添加--disable-malloc-replacement选项,如下所示:
然后make && make install,再到安装后的include文件夹下打开event-config.h,如下所示:
此时发现_EVENT_DISABLE_MM_REPLACEMENT被定义了,也就不能替换内存管理函数了。
以上证明:如果在./configure进行配置的时候添加了--disable-malloc-replacement选项,那么无法调用内存管理函数的。
通过以上分析,明白了内存管理函数的允许调用的条件,下面来看看内存管理函数的具体实现。
函数定义
内存管理函数的定义都位于event.c下。下面依次来看event_mm_malloc_、event_mm_calloc_、event_mm_strdup_、event_mm_realloc_和event_mm_free_五个函数。
event_mm_malloc_
根据event_mm_malloc_的名字可以大致猜出这个函数与malloc有关,函数定义如下:
- void *
- event_mm_malloc_(size_t sz)
- {
- if (_mm_malloc_fn)
- return _mm_malloc_fn(sz);
- else
- return malloc(sz);
- }
这里先对_mm_malloc_fn进行了判断,毫无疑问,这与libevent库日志及错误处理中所用到的log_fn和fatal_fn是类似的,查看_mm_malloc_fn的定义为:static void *(*_mm_malloc_fn)(size_t sz) = NULL;
也就是说,这里的_mm_malloc_fn是一个函数指针,当_mm_malloc_fn非空时,会直接以event_mm_malloc_的入参sz为参数调用_mm_malloc_fn所指向的函数。如果_mm_malloc_fn为空,执行的就是默认处理行为了(_mm_malloc_fn初始值为NULL)。这里的默认处理行为是直接调用malloc函数,根据event_mm_malloc_的入参sz,在内存中开辟一段连续的大小为sz的空间,并且返回指向这段空间的泛型指针。
可想而知,_mm_malloc_fn所指向的函数至少需要保留malloc函数的功能。
event_mm_calloc_
event_mm_calloc_函数定义如下:
- void *
- event_mm_calloc_(size_t count, size_t size)
- {
- if (_mm_malloc_fn) {
- size_t sz = count * size;
- void *p = _mm_malloc_fn(sz);
- if (p)
- memset(p, 0, sz);
- return p;
- } else
- return calloc(count, size);
- }
这里依然会先判断_mm_malloc_fn,先来看_mm_malloc_fn为空情况下的默认处理行为,event_mm_calloc_会直接调用calloc函数。calloc函数与malloc函数相似,都是开辟一段连续的空间,不同点在于calloc函数需要传入count和size两个参数,用来开辟count个大小为size的连续空间(总大小为count*size),并且为这些空间全部赋值为0。然后返回指向这段空间的泛型指针。
再来看_mm_malloc_fn非空的情形,会先计算开辟空间总大小sz,然后调用_mm_malloc_fn所指向的函数,而调用的函数也应当实现malloc的效果,开辟一段空间,然后再用memset对这段空间初始化为0,并返回指向这段空间的泛型指针。
也就是说,这里_mm_malloc_fn非空的情形下需要保留calloc的功能。
event_mm_strdup_
event_mm_strdup_函数定义如下:
- char *
- event_mm_strdup_(const char *str)
- {
- if (_mm_malloc_fn) {
- size_t ln = strlen(str);
- void *p = _mm_malloc_fn(ln+1);
- if (p)
- memcpy(p, str, ln+1);
- return p;
- } else
- #ifdef WIN32
- return _strdup(str);
- #else
- return strdup(str);
- #endif
- }
有了前面两个函数的了解,对于event_mm_strdup_,默认需要实现的功能是strdup,strdup是指新开辟一段空间,并将传入的字符串复制到新开辟的空间中,并返回这段空间的指针。
因此,在_mm_malloc_fn非空的情形下也需要保留strdup的功能。这里实现的方法是:先获取字符串长度,再加上一个终止符作为总长度,开辟该长度的空间,并取得指向该空间的指针,然后将字符串复制到这段空间。
event_mm_realloc_
- void *
- event_mm_realloc_(void *ptr, size_t sz)
- {
- if (_mm_realloc_fn)
- return _mm_realloc_fn(ptr, sz);
- else
- return realloc(ptr, sz);
- }
和上面一样,先来看realloc有什么功能:realloc用来改变一段内存的大小,传入两个参数,一个指向原空间的指针ptr,以及需要开辟的新空间的大小sz。一般情况下sz会比ptr本身指向的连续空间的大小大,realloc会先判断当前的指针是否有足够的连续空间,如果有,扩大ptr指向的地址,并且将ptr返回,如果空间不够,先按照sz指定的大小分配空间,将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域,而后释放原来ptr所指内存区域(注意:ptr是自动释放,不需要使用free),同时返回新分配的内存区域的首地址。即重新分配的空间的地址。
然后再来看,这里判断的不再是_mm_malloc_fn,而是_mm_realloc_fn,_mm_realloc_fn实际上和_mm_malloc_fn相似,也是一个函数指针,可以通过它来调用自定义函数。毫无疑问,_mm_realloc_fn也应当至少保留realloc函数的功能。
event_mm_free_
- void
- event_mm_free_(void *ptr)
- {
- if (_mm_free_fn)
- _mm_free_fn(ptr);
- else
- free(ptr);
- }
event_mm_free_实现的功能就是释放ptr所指向的内存空间。这里判断的是_mm_free_fn,也是一个函数指针,其指向的函数应保留free的功能。其他的和前面类似。
event_set_mem_functions设置自定义内存管理函数
通过上面的分析,自定义的内存管理函数是通过三个函数指针实现的:_mm_malloc_fn、_mm_realloc_fn和_mm_free_fn,其中_mm_malloc_fn指向的函数应实现分配空间的功能;_mm_realloc_fn指向的函数应实现对已分配空间重新分配大小的功能;_mm_free_fn指向的函数应实现释放已分配空间的功能。
自定义内存管理函数的设置是通过event_set_mem_functions函数实现的,如下所示:
- void
- event_set_mem_functions(void *(*malloc_fn)(size_t sz),
- void *(*realloc_fn)(void *ptr, size_t sz),
- void (*free_fn)(void *ptr))
- {
- _mm_malloc_fn = malloc_fn;
- _mm_realloc_fn = realloc_fn;
- _mm_free_fn = free_fn;
- }
该函数与设置自定义的日志及错误处理函数相似,只不过这里需要同时设置三个函数,对应于_mm_malloc_fn、_mm_realloc_fn和_mm_free_fn。
内存管理流程
转载自:https://blog.csdn.net/qq_28114615/article/details/89236244
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