ClickHouse/dbms/include/DB/Common/ArenaWithFreeLists.h

100 lines
4.0 KiB
C++
Raw Normal View History

#pragma once
#include <DB/Common/Arena.h>
2016-03-07 06:18:06 +00:00
#include <DB/Common/BitHelpers.h>
namespace DB
{
/** В отличие от Arena, позволяет освобождать (для последующего повторного использования)
* выделенные ранее (не обязательно только что) куски памяти.
* Для этого, запрашиваемый размер округляется вверх до степени двух
* (или до 8, если меньше; или используется выделение памяти вне Arena, если размер больше 65536).
* При освобождении памяти, для каждого размера (всего 14 вариантов: 8, 16... 65536),
* поддерживается односвязный список свободных блоков.
* При аллокации, мы берём голову списка свободных блоков,
* либо, если список пуст - выделяем новый блок, используя Arena.
*/
class ArenaWithFreeLists : private Allocator<false>, private boost::noncopyable
{
private:
/// Если блок свободен, то в его начале хранится указатель на следующий свободный блок, либо nullptr, если свободных блоков больше нет.
/// Если блок используется, то в нём хранятся какие-то данные.
union Block
{
Block * next;
char data[0];
};
/// Максимальный размер куска памяти, который выделяется с помощью Arena. Иначе используем Allocator напрямую.
static constexpr size_t max_fixed_block_size = 65536;
/// Получить индекс в массиве freelist-ов для заданного размера.
static size_t findFreeListIndex(const size_t size)
{
return size <= 8 ? 2 : bitScanReverse(size - 1);
}
/// Для выделения блоков не слишком большого размера используется Arena.
Arena pool;
/// Списки свободных блоков. Каждый элемент указывает на голову соответствующего списка, либо равен nullptr.
/// Первые два элемента не используются, а предназначены для упрощения арифметики.
Block * free_lists[16] {};
public:
ArenaWithFreeLists(
const size_t initial_size = 4096, const size_t growth_factor = 2,
const size_t linear_growth_threshold = 128 * 1024 * 1024)
: pool{initial_size, growth_factor, linear_growth_threshold}
{
}
char * alloc(const size_t size)
{
if (size > max_fixed_block_size)
return static_cast<char *>(Allocator::alloc(size));
/// find list of required size
const auto list_idx = findFreeListIndex(size);
/// Если есть свободный блок.
if (auto & free_block_ptr = free_lists[list_idx])
{
/// Возьмём его. И поменяем голову списка на следующий элемент списка.
const auto res = free_block_ptr->data;
free_block_ptr = free_block_ptr->next;
return res;
}
/// no block of corresponding size, allocate a new one
return pool.alloc(1 << (list_idx + 1));
}
void free(char * ptr, const size_t size)
{
if (size > max_fixed_block_size)
return Allocator::free(ptr, size);
/// find list of required size
const auto list_idx = findFreeListIndex(size);
/// Вставим освобождённый блок в голову списка.
auto & free_block_ptr = free_lists[list_idx];
const auto old_head = free_block_ptr;
free_block_ptr = reinterpret_cast<Block *>(ptr);
free_block_ptr->next = old_head;
}
/// Размер выделенного пула в байтах
size_t size() const
{
return pool.size();
}
};
}