【Redis源碼閱讀】記憶體管理之zmalloc

一、記憶體配置設定

void *zmalloc(size_t size) {
    //配置設定記憶體，儲存資料的大小和資料本身
    void *ptr = malloc(size+PREFIX_SIZE);

    //記憶體溢出處理
    if (!ptr) zmalloc_oom_handler(size);
//記錄記憶體新增配置設定的大小
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
    update_zmalloc_stat_alloc(zmalloc_size(ptr));
    return ptr;
#else
    *((size_t*)ptr) = size;
    update_zmalloc_stat_alloc(size+PREFIX_SIZE);
    return (char*)ptr+PREFIX_SIZE;
#endif
}
           

void *zcalloc(size_t size) {
    //配置設定完會将記憶體清0，malloc不會
    void *ptr = calloc(1, size+PREFIX_SIZE);

    if (!ptr) zmalloc_oom_handler(size);
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
    update_zmalloc_stat_alloc(zmalloc_size(ptr));
    return ptr;
#else
    *((size_t*)ptr) = size;
    update_zmalloc_stat_alloc(size+PREFIX_SIZE);
    return (char*)ptr+PREFIX_SIZE;
#endif
}
           

#define update_zmalloc_stat_alloc(__n) do { \
    size_t _n = (__n); \
    //確定_n是按照8位元組對齊，不滿足則補齊（但最後_n也沒被用到，個人感覺畫蛇添足）
    if (_n&(sizeof(long)-1)) _n += sizeof(long)-(_n&(sizeof(long)-1)); \
    //新配置設定的記憶體大小累加到used_memory這個靜态變量裡，這是個原子操作
    atomicIncr(used_memory,__n); \
} while(0)
           

二、記憶體釋放

void zfree(void *ptr) {
#ifndef HAVE_MALLOC_SIZE
    void *realptr;
    size_t oldsize;
#endif

    if (ptr == NULL) return;
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
    update_zmalloc_stat_free(zmalloc_size(ptr));
    free(ptr);
#else
    //指針移動到資料的開始位置
    realptr = (char*)ptr-PREFIX_SIZE;
    oldsize = *((size_t*)realptr);
    //減去記憶體釋放的大小
    update_zmalloc_stat_free(oldsize+PREFIX_SIZE);
    free(realptr);
#endif
}
           

#define update_zmalloc_stat_free(__n) do { \
    size_t _n = (__n); \
    if (_n&(sizeof(long)-1)) _n += sizeof(long)-(_n&(sizeof(long)-1)); \
    //釋放的記憶體大小從used_memory這個靜态變量裡減去，這是個原子操作
    atomicDecr(used_memory,__n); \
} while(0)
           

三、記憶體再配置設定

void *zrealloc(void *ptr, size_t size) {
#ifndef HAVE_MALLOC_SIZE
    void *realptr;
#endif
    size_t oldsize;
    void *newptr;

    if (size == 0 && ptr != NULL) {
        zfree(ptr);
        return NULL;
    }
    if (ptr == NULL) return zmalloc(size);
#ifdef HAVE_MALLOC_SIZE
    oldsize = zmalloc_size(ptr);
    newptr = realloc(ptr,size);
    if (!newptr) zmalloc_oom_handler(size);

    update_zmalloc_stat_free(oldsize);
    update_zmalloc_stat_alloc(zmalloc_size(newptr));
    return newptr;
#else
    realptr = (char*)ptr-PREFIX_SIZE;
    oldsize = *((size_t*)realptr);
    newptr = realloc(realptr,size+PREFIX_SIZE);
    if (!newptr) zmalloc_oom_handler(size);

    *((size_t*)newptr) = size;
    update_zmalloc_stat_free(oldsize+PREFIX_SIZE);
    update_zmalloc_stat_alloc(size+PREFIX_SIZE);
    return (char*)newptr+PREFIX_SIZE;
#endif
}
           

四、配置設定記憶體總空間大小（資料大小空間+資料空間）

size_t zmalloc_size(void *ptr) {
    void *realptr = (char*)ptr-PREFIX_SIZE;
    size_t size = *((size_t*)realptr);
    //按8位元組對齊準則補齊配置設定的位元組大小
    if (size&(sizeof(long)-1)) size += sizeof(long)-(size&(sizeof(long)-1));
    return size+PREFIX_SIZE;
}
           

五、實際資料空間大小

size_t zmalloc_usable(void *ptr) {
    return zmalloc_size(ptr)-PREFIX_SIZE;
}
           

六、字元串複制

char *zstrdup(const char *s) {
    size_t l = strlen(s)+1;
    char *p = zmalloc(l);

    memcpy(p,s,l);
    return p;
}
           

七、已使用記憶體大小

size_t zmalloc_used_memory(void) {
    size_t um;
    //讀已使用記憶體大小，這是個原子操作
    atomicGet(used_memory,um);
    return um;
}
           

八、設定記憶體溢出回調

void zmalloc_set_oom_handler(void (*oom_handler)(size_t)) {
    zmalloc_oom_handler = oom_handler;
}
           

九、總結

閱讀完redis的記憶體管理源碼，發現記憶體管理沒有想象中那麼困難。這段源碼非常清晰易讀，沒有注釋的情況下也能讓人看懂。