mirror of
https://gitee.com/acl-dev/acl.git
synced 2024-11-30 19:07:35 +08:00
595 lines
14 KiB
C++
595 lines
14 KiB
C++
#pragma once
|
||
#include "../acl_cpp_define.hpp"
|
||
#include "noncopyable.hpp"
|
||
#include <vector>
|
||
|
||
struct ACL_DBUF_POOL;
|
||
|
||
namespace acl
|
||
{
|
||
|
||
/**
|
||
* 会话类的内存链管理类，该类仅提供内存分配函数，在整个类对象被析构时该内存链
|
||
* 会被一次性地释放，该类适合于需要频繁分配一些大小不等的小内存的应用；
|
||
* 该类实际上是封装了 lib_acl 中的 ACL_DBUF_POOL 结构及方法
|
||
*/
|
||
|
||
class ACL_CPP_API dbuf_pool
|
||
{
|
||
public:
|
||
/**
|
||
* 该类对象必须动态创建
|
||
*/
|
||
dbuf_pool();
|
||
|
||
/**
|
||
* 该类对象必须要动态创建，所以隐藏了析构函数，使用者需要调用 destroy
|
||
* 函数来销毁动态对象
|
||
*/
|
||
void destroy();
|
||
|
||
/**
|
||
* 重载 new/delete 操作符，使 dbuf_pool 对象本身也创建在内存池上，
|
||
* 从而减少了 malloc/free 的次数
|
||
* @param size {size_t} 由编译传入的 dbuf_pool 对象的长度大小
|
||
* @param nblock {size_t} 内部采用的内存块（4096）的倍数
|
||
*/
|
||
void *operator new(size_t size, size_t nblock = 2);
|
||
|
||
#if defined(_WIN32) || defined(_WIN64)
|
||
void operator delete(void* ptr, size_t);
|
||
#endif
|
||
void operator delete(void* ptr);
|
||
|
||
/**
|
||
* 重置内存池的状态以便于重复使用该内存池对象
|
||
* @param reserve {size_t} 若该值 > 0，则需要指定额外保留的内存大小，
|
||
* 该大小必须小于等于已经在该内存池对象分配的大小
|
||
* @return {bool} 如果输入参数非法，则返回 false
|
||
*/
|
||
bool dbuf_reset(size_t reserve = 0);
|
||
|
||
/**
|
||
* 分配指定长度的内存
|
||
* @param len {size_t} 需要分配的内存长度，当内存比较小时(小于构造函数
|
||
* 中的 block_size)时，所分配的内存是在 dbuf_pool 所管理的内存链上，
|
||
* 当内存较大时会直接使用 malloc 进行分配
|
||
* @return {void*} 新分配的内存地址
|
||
*/
|
||
void* dbuf_alloc(size_t len);
|
||
|
||
/**
|
||
* 分配指定长度的内存并将内存区域清零
|
||
* @param len {size_t} 需要分配的内存长度
|
||
* @return {void*} 新分配的内存地址
|
||
*/
|
||
void* dbuf_calloc(size_t len);
|
||
|
||
/**
|
||
* 根据输入的字符串动态创建新的内存并将字符串进行复制，类似于 strdup
|
||
* @param s {const char*} 源字符串
|
||
* @return {char*} 新复制的字符串地址
|
||
*/
|
||
char* dbuf_strdup(const char* s);
|
||
|
||
/**
|
||
* 根据输入的字符串动态创建新的内存并将字符串进行复制，类似于 strdup
|
||
* @param s {const char*} 源字符串
|
||
* @param len {size_t} 限制所复制字符串的最大长度
|
||
* @return {char*} 新复制的字符串地址
|
||
*/
|
||
char* dbuf_strndup(const char* s, size_t len);
|
||
|
||
/**
|
||
* 根据输入的内存数据动态创建内存并将数据进行复制
|
||
* @param addr {const void*} 源数据内存地址
|
||
* @param len {size_t} 源数据长度
|
||
* @return {void*} 新复制的数据地址
|
||
*/
|
||
void* dbuf_memdup(const void* addr, size_t len);
|
||
|
||
/**
|
||
* 归还由内存池分配的内存
|
||
* @param addr {const void*} 由内存池分配的内存地址
|
||
* @return {bool} 如果该内存地址非内存池分配或释放多次，则返回 false
|
||
*/
|
||
bool dbuf_free(const void* addr);
|
||
|
||
/**
|
||
* 保留由内存池分配的某段地址，以免当调用 dbuf_reset 时被提前释放掉
|
||
* @param addr {const void*} 由内存池分配的内存地址
|
||
* @return {bool} 如果该内存地址非内存池分配，则返回 false
|
||
*/
|
||
bool dbuf_keep(const void* addr);
|
||
|
||
/**
|
||
* 取消保留由内存池分配的某段地址，以便于调用 dbuf_reset 时被释放掉
|
||
* @param addr {const void*} 由内存池分配的内存地址
|
||
* @return {bool} 如果该内存地址非内存池分配，则返回 false
|
||
*/
|
||
bool dbuf_unkeep(const void* addr);
|
||
|
||
/**
|
||
* 获得内部 ACL_DBUF_POOL 对象，以便于操作 C 接口的内存池对象
|
||
* @return {ACL_DBUF_POOL*}
|
||
*/
|
||
ACL_DBUF_POOL *get_dbuf()
|
||
{
|
||
return pool_;
|
||
}
|
||
|
||
private:
|
||
ACL_DBUF_POOL* pool_;
|
||
size_t mysize_;
|
||
|
||
public:
|
||
~dbuf_pool();
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* sample:
|
||
* void test()
|
||
* {
|
||
* acl::dbuf_pool* dbuf = new acl::dbuf_pool;
|
||
* for (int i = 0; i < 1000; i++)
|
||
* {
|
||
* char* ptr = dbuf->dbuf_strdup("hello world!");
|
||
* printf("%s\r\n", p);
|
||
* }
|
||
* dbuf->destroy();
|
||
*
|
||
* // 创建 dbuf 对象时，指定了内部分配内存块的位数
|
||
* dbuf = new(8) acl::dbuf_pool;
|
||
* for (int i = 0; i < 1000; i++)
|
||
* {
|
||
* ptr = dbuf->dbuf_strdup("hello world!");
|
||
* printf("%s\r\n", p);
|
||
* }
|
||
*
|
||
* // 销毁 dbuf 对象
|
||
* dbuf->destroy();
|
||
* }
|
||
*
|
||
*/
|
||
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||
|
||
class dbuf_guard;
|
||
|
||
/**
|
||
* 在会话内存池对象上分配的对象基础类
|
||
*/
|
||
class ACL_CPP_API dbuf_obj
|
||
{
|
||
public:
|
||
/**
|
||
* 构造函数
|
||
* @param guard {dbuf_guard*} 该参数非空时，则本类的子类对象会被
|
||
* dbuf_guard 类对象自动管理，统一销毁；如果该参数为空，则应用应
|
||
* 调用 dbuf_guard::push_back 方法将子类对象纳入统一管理
|
||
*/
|
||
dbuf_obj(dbuf_guard* guard = NULL);
|
||
|
||
virtual ~dbuf_obj() {}
|
||
|
||
/**
|
||
* 获得该对象在 dbuf_guard 中的数组中的下标位置
|
||
* @return {int} 返回该对象在 dbuf_guard 中的数组中的下标位置，当该
|
||
* 对象没有被 dbuf_guard 保存时，则返回 -1，此时有可能会造成内存泄露
|
||
*/
|
||
int pos() const
|
||
{
|
||
return pos_;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 返回构造函数中 dbuf_guard 对象
|
||
* @return {dbuf_guard*}
|
||
*/
|
||
dbuf_guard* get_guard() const
|
||
{
|
||
return guard_;
|
||
}
|
||
|
||
private:
|
||
friend class dbuf_guard;
|
||
|
||
// 记录本对象所属的 dbuf_guard 对象
|
||
dbuf_guard* guard_;
|
||
|
||
// 该变量便于 dbuf_guard 对象使用，以增加安全性
|
||
int nrefer_;
|
||
|
||
// 该对象在 dbuf_guard 对象中记录的数组的位置
|
||
int pos_;
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* 会话内存池管理器，由该类对象管理 dbuf_pool 对象及在其上分配的对象，当该类
|
||
* 对象销毁时，dbuf_pool 对象及在上面均被释放。
|
||
*/
|
||
class ACL_CPP_API dbuf_guard : public noncopyable
|
||
{
|
||
public:
|
||
/**
|
||
* 构造函数
|
||
* @param dbuf {dbuf_pool*} 当该内存池对象非空时，dbuf 将由 dbuf_guard
|
||
* 接管，如果为空，则本构造函数内部将会自动创建一个 dbuf_pool 对象
|
||
* @param capacity {size_t} 内部创建的 objs_ 数组的初始长度
|
||
*/
|
||
dbuf_guard(dbuf_pool* dbuf, size_t capacity = 500);
|
||
|
||
/**
|
||
* 构造函数
|
||
* @param nblock {size_t} 本类对象内部创建 dbuf_pool 对象时，本参数
|
||
* 指定了内存块(4096)的倍数
|
||
* @param capacity {size_t} 内部创建的 objs_ 数组的初始长度
|
||
*/
|
||
dbuf_guard(size_t nblock = 2, size_t capacity = 500);
|
||
|
||
/**
|
||
* 析构函数，在析构函数内部将会自动销毁由构造函数传入的 dbuf_pool 对象
|
||
*/
|
||
~dbuf_guard();
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_reset
|
||
* @param reserve {size_t}
|
||
* @return {bool}
|
||
*/
|
||
bool dbuf_reset(size_t reserve = 0);
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_alloc
|
||
* @param len {size_t}
|
||
* @return {void*}
|
||
*/
|
||
void* dbuf_alloc(size_t len)
|
||
{
|
||
return dbuf_->dbuf_alloc(len);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_calloc
|
||
* @param len {size_t}
|
||
* @return {void*}
|
||
*/
|
||
void* dbuf_calloc(size_t len)
|
||
{
|
||
return dbuf_->dbuf_calloc(len);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_strdup
|
||
* @param s {const char*}
|
||
* @return {char*}
|
||
*/
|
||
char* dbuf_strdup(const char* s)
|
||
{
|
||
return dbuf_->dbuf_strdup(s);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_strndup
|
||
* @param s {const char*}
|
||
* @param len {size_t}
|
||
* @return {char*}
|
||
*/
|
||
char* dbuf_strndup(const char* s, size_t len)
|
||
{
|
||
return dbuf_->dbuf_strndup(s, len);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_memdup
|
||
* @param addr {const void*}
|
||
* @param len {size_t}
|
||
* @return {void*}
|
||
*/
|
||
void* dbuf_memdup(const void* addr, size_t len)
|
||
{
|
||
return dbuf_->dbuf_memdup(addr, len);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_free
|
||
* @param addr {const void*}
|
||
* @return {bool}
|
||
*/
|
||
bool dbuf_free(const void* addr)
|
||
{
|
||
return dbuf_->dbuf_free(addr);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_keep
|
||
* @param addr {const void*}
|
||
* @return {bool}
|
||
*/
|
||
bool dbuf_keep(const void* addr)
|
||
{
|
||
return dbuf_->dbuf_keep(addr);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 调用 dbuf_pool::dbuf_unkeep
|
||
* @param addr {const void*}
|
||
* @return {bool}
|
||
*/
|
||
bool dbuf_unkeep(const void* addr)
|
||
{
|
||
return dbuf_->dbuf_unkeep(addr);
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 获得 dbuf_pool 对象
|
||
* @return {acl::dbuf_pool&}
|
||
*/
|
||
acl::dbuf_pool& get_dbuf() const
|
||
{
|
||
return *dbuf_;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 可以手动调用本函数，将在 dbuf_pool 上分配的 dbuf_obj 子类对象交给
|
||
* dbuf_guard 对象统一进行销毁管理；严禁将同一个 dbuf_obj 子类对象同
|
||
* 时将给多个 dbuf_guard 对象进行管理，否则将会产生对象的重复释放
|
||
* @param obj {dbuf_obj*}
|
||
* @return {int} 返回 obj 被添加后其在 dbuf_obj 对象数组中的下标位置，
|
||
* dbuf_guard 内部对 dbuf_obj 对象的管理具有防重添加机制，所以当多次
|
||
* 将同一个 dbuf_obj 对象置入同一个 dbuf_guard 对象时，内部只会放一次
|
||
*/
|
||
int push_back(dbuf_obj* obj);
|
||
|
||
/**
|
||
* 获得当前内存池中管理的对象数量
|
||
* @return {size_t}
|
||
*/
|
||
size_t size() const
|
||
{
|
||
return size_;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* 返回指定下标的对象
|
||
* @param pos {size_t} 指定对象的下标位置，不应越界
|
||
* @return {dbuf_obj*} 当下标位置越界时返回 NULL
|
||
*/
|
||
dbuf_obj* operator[](size_t pos) const;
|
||
|
||
/**
|
||
* 返回指定下标的对象
|
||
* @param pos {size_t} 指定对象的下标位置，不应越界
|
||
* @return {dbuf_obj*} 当下标位置越界时返回 NULL
|
||
*/
|
||
dbuf_obj* get(size_t pos) const;
|
||
|
||
/**
|
||
* 设置内建 objs_ 数组对象每次在扩充空间时的增量，内部缺省值为 100
|
||
* @param incr {size_t}
|
||
*/
|
||
void set_increment(size_t incr);
|
||
|
||
public:
|
||
template <typename T>
|
||
T* create()
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T))) T();
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1>
|
||
T* create(P1 p)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T))) T(p);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T))) T(p1, p2);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2, typename P3>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2, P3 p3)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T))) T(p1, p2, p3);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2, typename P3,
|
||
typename P4>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2, P3 p3, P4 p4)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T))) T(p1, p2, p3, p4);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2, typename P3,
|
||
typename P4, typename P5>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2, P3 p3, P4 p4, P5 p5)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T))) T(p1, p2, p3, p4, p5);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2, typename P3,
|
||
typename P4, typename P5, typename P6>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2, P3 p3, P4 p4, P5 p5, P6 p6)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T))) T(p1, p2, p3, p4, p5, p6);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2, typename P3,
|
||
typename P4, typename P5, typename P6, typename P7>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2, P3 p3, P4 p4, P5 p5, P6 p6, P7 p7)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T)))
|
||
T(p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2, typename P3,
|
||
typename P4, typename P5, typename P6, typename P7,
|
||
typename P8>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2, P3 p3, P4 p4, P5 p5, P6 p6, P7 p7, P8 p8)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T)))
|
||
T(p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2, typename P3,
|
||
typename P4, typename P5, typename P6, typename P7,
|
||
typename P8,typename P9>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2, P3 p3, P4 p4, P5 p5, P6 p6, P7 p7,
|
||
P8 p8, P9 p9)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T)))
|
||
T(p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
template <typename T, typename P1, typename P2, typename P3,
|
||
typename P4, typename P5, typename P6, typename P7,
|
||
typename P8, typename P9, typename P10>
|
||
T* create(P1 p1, P2 p2, P3 p3, P4 p4, P5 p5, P6 p6, P7 p7,
|
||
P8 p8, P9 p9, P10 p10)
|
||
{
|
||
T* t = new (dbuf_alloc(sizeof(T)))
|
||
T(p1, p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9, p10);
|
||
(void) push_back(t);
|
||
return t;
|
||
}
|
||
|
||
private:
|
||
size_t nblock_; // 内部自建 dbuf_pool 内存块的单位个数
|
||
size_t incr_; // 增加新的 dbuf_objs_link 时的
|
||
// capacity 大小
|
||
dbuf_pool* dbuf_; // 内存池对象
|
||
|
||
// 此处之所以使用自实现的 dbuf_obj 数组对象，而没有使用 std::vector，
|
||
// 一方面使数组对象也在 dbuf_pool 内存池上创建，另一方面可以避免
|
||
// std::vector 内部在扩容时的内存不可控性
|
||
|
||
struct dbuf_objs_link
|
||
{
|
||
dbuf_obj** objs; // 存储 dbuf_obj 对象的数组对象
|
||
size_t size; // 存储于 objs 中的对象个数
|
||
size_t capacity; // objs 数组的大小
|
||
|
||
struct dbuf_objs_link* next;
|
||
};
|
||
|
||
dbuf_objs_link head_;
|
||
dbuf_objs_link* curr_;
|
||
size_t size_;
|
||
|
||
void init(size_t capacity);
|
||
|
||
// 扩充 objs_ 数组对象的空间
|
||
void extend_objs();
|
||
};
|
||
|
||
/**
|
||
* sample1:
|
||
* // 继承 acl::dbuf_obj 的子类
|
||
* class myobj1 : public acl::dbuf_obj
|
||
* {
|
||
* public:
|
||
* // 将 guard 对象传递给基类对象，基类将本对象加入 guard 的对象集合中
|
||
* myobj1(acl::dbuf_guard* guard) : dbuf_obj(guard) {}
|
||
*
|
||
* void doit()
|
||
* {
|
||
* printf("hello world!\r\n");
|
||
* }
|
||
*
|
||
* private:
|
||
* ~myobj1() {}
|
||
* };
|
||
*
|
||
* void test()
|
||
* {
|
||
* acl::dbuf_guard dbuf;
|
||
*
|
||
* // 在 dbuf_guard 对象上创建动态 100 个 myobj 对象
|
||
* for (int i = 0; i < 100; i++)
|
||
* {
|
||
* // 在 guard 对象上创建动态 myobj 对象，且将 guard 作为构造参数
|
||
* myobj* obj = new (dbuf.dbuf_alloc(sizeof(myobj))) myobj(&dbuf);
|
||
* obj->doit();
|
||
* }
|
||
*
|
||
* // 当 dbuf 销毁时，在其上面创建的动态对象自动销毁
|
||
* }
|
||
*
|
||
* // sample2
|
||
* class myobj2 : public acl::dbuf_obj
|
||
* {
|
||
* public:
|
||
* myobj2() {}
|
||
*
|
||
* void doit()
|
||
* {
|
||
* printf("hello world\r\n");
|
||
* }
|
||
*
|
||
* private:
|
||
* ~myobj2() {}
|
||
* };
|
||
*
|
||
* void test2()
|
||
* {
|
||
* acl::dbuf_guard dbuf;
|
||
*
|
||
* for (int i = 0; i < 100; i++)
|
||
* {
|
||
* myobj2* obj = dbuf.create<myobj2>();
|
||
* obj->doit();
|
||
* }
|
||
* }
|
||
*
|
||
* // sample3
|
||
* class myobj2 : public acl::dbuf_obj
|
||
* {
|
||
* public:
|
||
* myobj2(int i) : i_(i) {}
|
||
*
|
||
* void doit()
|
||
* {
|
||
* printf("hello world, i: %d\r\n", i_);
|
||
* }
|
||
*
|
||
* private:
|
||
* ~myobj2() {}
|
||
*
|
||
* private:
|
||
* int i_;
|
||
* };
|
||
*
|
||
* void test2()
|
||
* {
|
||
* acl::dbuf_guard dbuf;
|
||
*
|
||
* for (int i = 0; i < 100; i++)
|
||
* {
|
||
* myobj2* obj = dbuf.create<myobj2>(i);
|
||
* obj->doit();
|
||
* }
|
||
* }
|
||
*/
|
||
} // namespace acl
|