malloc（）とfree（）を実装します - 大きなチャンクを分割します

前の記事では、メモリブロックの再利用順序がメモリ消費と最適化された機能に及ぼす影響を調査して、廃棄物を減らすことができました。ただし、もう1つのより深刻な問題は続きます。巨大なメモリブロックは、悪用される可能性のあるスペースの複数の小さなブロックを占める可能性があります。たとえば、メモリの大部分を割り当て、リリース後、2つの小さなチャンクを割り当てます。

 <code class="language-c">void *ptr1 = abmalloc(128); void *ptr2 = abmalloc(8); abfree(ptr1); void *ptr3 = abmalloc(8); void *ptr4 = abmalloc(8);</code>

この時点で、128バイトのフリーブロックは8バイトのリクエストでは利用できず、その結果、ヒープを再度拡張する必要がある8バイトブロック割り当てが続き、メモリの利用が低くなります。

この問題を解決するための非常に効率的で複雑な方法は、「ビン」を使用することです。これは、サイズごとにグループ化されたチャンクのリストです。もう1つの簡単な解決策は、大きなチャンクを小さなチャンクに分割することです。この記事では、後者を採用しています。

コードリファクタリング

まず、コードをわずかにリファクトします。 header_new()関数は、メモリの割り当てとブロックヘッダーの初期化に責任を負います。これは、コードの読みやすさとメンテナンスを助長しません。 2つの関数に分割します。

• header_plug() ：前のブロックと次のブロックの間に初期化されたブロックを挿入します。
• header_init() ：ブロックのメタデータ（サイズと可用性）を初期化します。

彼らは次のとおりです：

 <code class="language-c">void header_init(header *header, size_t size, bool available) { header->size = size; header->available = available; } void header_plug(header *header, header *previous, header *next) { header->previous = previous; if (previous != NULL) { previous->next = header; } header->next = next; if (next != NULL) { next->previous = header; } }</code>

header_new()関数は次のように変更されます。

 <code class="language-c">header *header_new(header *previous, size_t size, bool available) { header *header = sbrk(sizeof(header) size); header_init(header, size, available); header_plug(header, previous, NULL); return header; }</code>

（ last->previous->next = last; abmalloc()関数では、 header_plug()がこのロジックの処理に責任を負うため、この行を削除できます。）

分割メモリブロック

次に、 header_split()関数を実装します。ブロックヘッダーと必要な最小サイズが与えられると、元のブロックが十分に大きい場合は、次の2つの部分に分割します。

• 必要なサイズのブロック。
• 残りとその新しいブロック。

まず、ブロックが十分に大きいかどうかを確認してください。

 <code class="language-c">header *header_split(header *header, size_t size) { size_t original_size = header->size; if (original_size >= size sizeof(header)) {</code>

十分に大きい場合は、ブロックを分割します。まず、現在のブロックのサイズを縮小します。

 header->size = original_size - size - sizeof(header);

新しいブロックへのポインターを計算します。

 header *new_header = (header 1) header->size; // Corrected pointer calculation

新しいブロックのヘッダーを初期化します。

 header_init(new_header, size, true);

新しいブロックをリンクリストに接続します。

 header_plug(new_header, header, header->next);

元のブロックが最後のブロックの場合、 lastポインターを更新します。

 if (header == last) { last = new_header; }

新しいブロックに戻る：

 return new_header; } else { return header; } }

abmalloc（）を更新します

最後に、 abmalloc()関数を変更し、使用可能なブロックを見つけた後、 header_split()を呼び出して分割しようとします。

 <code class="language-c">if (header->available && (header->size >= size)) { header = header_split(header, size); header->available = false; return (void*)(header 1); // Cast to void* for correct return type }</code>

ブロックを分割できる場合、新しいブロックが返されます。それ以外の場合、元のブロックが返されます。

ブロックセグメンテーションに関するメモ

新しいブロックが元のブロックの最後に作成されることに注意する必要があります。最初に作成することもできますが、最後に新しいブロックを作成すると、新しいフリーブロックが古いブロックに近づき、次のabmalloc()呼び出しの効率が向上します。

メモリの大きな塊を分割することは、メモリ管理の改善への一歩ですが、メモリの断片化の小さな塊にもつながる可能性があり、その結果、ヒープの拡大が必要な大きな要求が発生します。次の記事では、この問題を解決する方法について説明します。

以上がmalloc（）とfree（）を実装します - 大きなチャンクを分割しますの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。