目錄：

?????1. 內存池

?????2. 棧

?????3. Hash表

1.內存池
? 在一些小的程序里，沒什么必要添加內存管理模塊在里面。但是對于比較復雜的代碼，如果需要很多的內存操作，那么加入自己的內存管理是有必要的。至少有一些好處：能夠加快內存的申請和釋放；能夠輕松的查找內存泄露問題；能夠對整個軟件的內存消耗做一個比較精確的統計；對以后的優化有很大的好處等等。所以，在我的解釋器里，我加入了一個簡單的內存管理模塊，仿造了內存池的做法。
? 主要思想是這樣的：
? a.記錄所有的申請的內存
? b.當釋放內存時，記錄下來以供下次申請使用
? c.申請內存時，可以直接使用前面釋放過的內存
? 為了達到以上的功能。我為申請內存的大小劃分粒度，例如：我得粒度這么安排{16,32,64,128,...}那么申請17個字節的大小時候，我會申請32個字節的大小。這樣子方便管理。并且為每個粒度創建一個可用內存的雙向鏈表。申請內存時，就可直接從這些鏈表頭中申請（即將一個節點從鏈表頭移除，作為被申請的空間，并插入到在使用的鏈表中），內存的釋放則是一個想法的過程。這些的存儲結構如下所示：
??
? （圖1.1 內存池的存儲結構）
??
typedef struct _pool_block{
??? int size;
??? void * data;
??? struct _pool_block * next;
??? struct _pool_block * pre;
}pool_block_t;

typedef struct _pool{
??? int num_all;
??? int num_free;
??? pool_block_t * list_all;
??? pool_block_t * list_free[POOL_ATOM_NUM];
}pool_t;

int pool_atom_tab[POOL_ATOM_NUM] = {
??? 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096, 8192, -1
};

? 說明：
? a.內存的申請會按照pool_atom_tab數組中的大小對齊，比如申請10byte，那么，我會申請32byte.
? b.為每個粒度保存一個雙向鏈表，用于保存被釋放的內存。如果要申請的內存超過8192，那么我直接調用系統的malloc，釋放時，直接調用free.
? c.內存申請過程：到相應的粒度鏈表（list_free）中查看是否有可用內存，如果有，直接將它從該list_free鏈表中移動到list_all鏈表。
? d.內存釋放過程：要釋放的內存必定保存在list_all中，根據它的大小，把它移動到相應的list_free鏈表。
? e.pool_block_t結構被放置在申請內存的前面，則在釋放時，直接根據Buffer指針就可得到pool_block_t的位置，從而得到next和pre，快速的在鏈表中移動。

2.棧
? 棧在解釋器中用到的地方很多，不管是表達式的解析，還是代碼塊的解析，類型的解析，等等都用到了棧。所以不實現它是不可能的事，不過在數據結構中他是最簡單的了，無非就是申請一個空間，按一個一個的節點保存進去，按一個一個的節點取出來。沒什么技巧在里面，只是這個我讓棧的大小空間是自動增長和減小的，這么做的目的是：棧的空間僅僅限制于內存的大小。但是，這么做得缺點是，當棧的空間大小自動變化時，棧內的數據要被復制一遍，這務必會影響效率。但沒有辦法，暫時之能這樣了。唯一的辦法是在時間和空間上做一個選擇。
? 棧的存儲結構如下：
??
? （圖1.2 棧的存儲結構）
??
typedef struct _stack{
??? int item_len;
??? int item_num;
??? int stack_size;
??? char *p;
}stack_t;
??
? 說明：
? item_len:?? 保存每個節點的長度
? item_num:?? 棧中節點的個數
? stack_size: 棧中可保存的節點個數
? p:????????? 指向棧空間
? a.當節點的個數item_num大于stack_size,那么必須重新申請空間，將原來的數據拷貝到新的空間。
? b.當節點的個數減小到一定的數量時，可以重新申請小的數據空間，釋放原來大的空間。

3.hash表
? hash由于其快速的查找能力而著稱，但是它太浪費內存了，所以用得的比較少，僅僅是在函數的調用時被使用。因為函數的調用是頻繁的，如果從頭查找函數，那將浪費很多的時間。這里引入hash也是必要的。
??
#define HH_TAB_SIZE?128

typedef struct _hh_node{
??? unsigned int hash, klen, dlen;
??? void * key;
??? void * data;
??? struct _hh_node *next;
}hh_node_t;

typedef struct _hh_head{
??? unsigned int node_num;
??? hh_node_t *? node_list;
}hh_head_t;

typedef struct _hh_hash{
??? hh_opts_t opts;
??? hh_head_t tabs[HH_TAB_SIZE];
}hh_hash_t;

typedef struct _hh_opts{
??? int (*cmp_key)(void *key1, void *key2);
??? unsigned int (*get_hash)(void *key);
??? void * (*new_key)(int);
??? void * (*new_data)(int);
??? void (*del_key)(void *key);
??? void (*del_data)(void *data);
}hh_opts_t;

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言解释器的实现--存储结构(一)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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