C語言直譯器的實現 儲存結構 一

2021-09-20 14:41:18 字數 2213 閱讀 6126

目錄:

1. 記憶體池

2. 棧

3. hash表

1.記憶體池

在一些小的程式裡,沒什麼必要新增記憶體管理模組在裡面。但是對於比較複雜的**,如果需要很多的記憶體操作,那麼加入自己的記憶體管理是有必要的。至少有一些好處:能夠加快記憶體的申請和釋放;能夠輕鬆的查詢記憶體洩露問題;能夠對整個軟體的記憶體消耗做乙個比較精確的統計;對以後的優化有很大的好處等等。所以,在我的直譯器裡,我加入了乙個簡單的記憶體管理模組,仿造了記憶體池的做法。

主要思想是這樣的:

a.記錄所有的申請的記憶體

b.當釋放記憶體時,記錄下來以供下次申請使用

c.申請記憶體時,可以直接使用前面釋放過的記憶體

為了達到以上的功能。我為申請記憶體的大小劃分粒度,例如:我得粒度這麼安排那麼申請17個位元組的大小時候,我會申請32個位元組的大小。這樣子方便管理。並且為每個粒度建立乙個可用記憶體的雙向鍊錶。申請記憶體時,就可直接從這些煉表頭中申請(即將乙個節點從煉表頭移除,作為被申請的空間,並插入到在使用的鍊錶中),記憶體的釋放則是乙個想法的過程。這些的儲存結構如下所示:

(圖1.1 記憶體池的儲存結構)

typedef struct _pool_blockpool_block_t;

typedef struct _poolpool_t;

int pool_atom_tab[pool_atom_num] = ;

說明:a.記憶體的申請會按照pool_atom_tab陣列中的大小對齊,比如申請10byte,那麼,我會申請32byte.

b.為每個粒度儲存乙個雙向鍊錶,用於儲存被釋放的記憶體。如果要申請的記憶體超過8192,那麼我直接呼叫系統的malloc,釋放時,直接呼叫free.

c.記憶體申請過程:到相應的粒度鍊錶(list_free)中檢視是否有可用記憶體,如果有,直接將它從該list_free鍊錶中移動到list_all鍊錶。

d.記憶體釋放過程:要釋放的記憶體必定儲存在list_all中,根據它的大小,把它移動到相應的list_free鍊錶。

e.pool_block_t結構被放置在申請記憶體的前面,則在釋放時,直接根據buffer指標就可得到pool_block_t的位置,從而得到next和pre,快速的在鍊錶中移動。

2.棧

棧在直譯器中用到的地方很多,不管是表示式的解析,還是**塊的解析,型別的解析,等等都用到了棧。所以不實現它是不可能的事,不過在資料結構中他是最簡單的了,無非就是申請乙個空間,按乙個乙個的節點儲存進去,按乙個乙個的節點取出來。沒什麼技巧在裡面,只是這個我讓棧的大小空間是自動增長和減小的,這麼做的目的是:棧的空間僅僅限制於記憶體的大小。但是,這麼做得缺點是,當棧的空間大小自動變化時,棧內的資料要被複製一遍,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乙個選擇。

棧的儲存結構如下:

(圖1.2 棧的儲存結構)

typedef struct _stackstack_t;

說明:item_len:   儲存每個節點的長度

item_num:   棧中節點的個數

stack_size: 棧中可儲存的節點個數

p:          指向棧空間

a.當節點的個數item_num大於stack_size,那麼必須重新申請空間,將原來的資料拷貝到新的空間。

b.當節點的個數減小到一定的數量時,可以重新申請小的資料空間,釋放原來大的空間。

3.hash表

hash由於其快速的查詢能力而著稱,但是它太浪費記憶體了,所以用得的比較少,僅僅是在函式的呼叫時被使用。因為函式的呼叫是頻繁的,如果從頭查詢函式,那將浪費很多的時間。這裡引入hash也是必要的。

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