从Python的内存管理器中学到的一个编程技巧

内存管理器一般来说都是基于池的，分配时从池中取，释放时再还给池，通常会有一条链表专门保存释放后的内存节点，这样下次再分配时直接从该链表头取就可以了，链表的操作很简单，我就不多赘述了。在Python中，这个操作没有显示的用链表实现，而是用了点小技巧，为便于说明，我写了个简单的实例，相信大家都能看明白，如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

static void *free_list;

static void *
my_alloc(int size)
{
    void *ptr;

    if (free_list) {
        ptr = free_list;
        free_list = *(void **) ptr;
    }
    else
        ptr = calloc(1, size);

    return ptr;
}

static void
my_free(void *ptr)
{
    *(void **) ptr = free_list;
    free_list = ptr;
}

static void
my_show(void)
{
    void *ptr = free_list;

    while (ptr != NULL) {
        printf("%p ", ptr);
        ptr = *(void **) ptr;
    }

    printf("\n");
}

#define N 5

int main(void)
{
    int i;

    void *data[N];

    printf("The first time :\n");
    for (i = 0; i < N; i++) {
        data[i] = my_alloc(8);
        printf("%p ", data[i]);
    }

    printf("\n\n");


    for (i = 0; i < N;i++) {
        my_free(data[i]);
        my_show();
    }

    printf("The second time :\n");
    for (i = 0; i < N; i++) {
        data[i] = my_alloc(8);
        printf("%p ", data[i]);
    }

    printf("\n\n");

    for (i = 0; i < N;i++) {
        my_free(data[i]);
        my_show();
    }

    return 0;

}

不知大家是否注意到，这里从头到尾都没有链表，但是事实上仍是链表，只不过这里是通过指针的“跳跃”来实现链表互连的，即类似于用 ptr = *ptr 转向链表的下一个节点。另外，如果显式地用链表串联各空闲节点，对于每个空闲节点都要next指针，其实有点多余了。而这里next指针直接在空闲节点内存中存储了，反正这些内存都已经释放了，闲着也是闲着，还不如顺便保存一下next嘛，是吧。