05Nginx源码分析之数组结构ngx_array.c

    
    
     
前面一章我们介绍了Nginx的内存池的数据结构。Nginx的内存管理都是围绕内存池来实现的，包括array数组类型也是基于Nginx的pool来实现数据结构。
    
     
Nginx的Array结构设计得非常小巧，主要用于存储小块内存。该数组存储在内存池数据域中，因为该数据域本来就主要存储小块内存的，并且内存池的大小被上篇讲到的宏NGX_MAX_ALLOC_FROM_POOL给限制。存储大内存的话会被nginx的开发人员人为放在nginx的large中处理。Nginx的数组每个元素的大小是固定的。
    
     
1 数据结构定义
    
     
ngx_array_t的结构定义如下：
    

typedef struct {void elts; / 指向数组第一个元素指针 /ngx_uint_t nelts; / 已使用元素的索引 /size_t size; / 每个元素的大小，元素大小固定 /ngx_uint_t nalloc; / 一共分配了多少个元素 */ngx_pool_t pool; / 内存池 */} ngx_array_t;

2 数据结构图
    
Nginx的数组在内存池中占用的空间非常小巧。数组的元素数量在创建时就固定，但可以动态扩容以满足需求。数组的数据结构和元素内存都会分配在内存池中。数组销毁时会尝试将内存回收给内存池，但只有在特定条件下才能做到。
    
3 具体函数实现
    
1）创建数组 ngx_array_create
    
ngx_array_create函数用于在指定内存池中创建一个数组。该函数首先分配空间给数组结构体，然后初始化数组的大小和元素数量。分配内存时会将数组和元素的内存分开申请，以便更好地管理内存池。
    
2）数组销毁 ngx_array_destroy
    
ngx_array_destroy函数用于销毁数组。它会尝试将数组所占的内存回收给内存池。如果数组的末尾恰好与内存池的末尾重合，则将内存池的末尾指针调整到数组的开始地址。同时，也会减少数组结构体的大小。
    
3）往数组中增加一个元素的空间 ngx_array_push
    
ngx_array_push函数用于在数组中增加一个元素的空间。它首先检查数组是否已满，如果满了则需要扩容。扩容时会先尝试在当前内存池中扩容，如果不行则会移动到其他内存池。在扩容时，数组的元素数量和内存块的大小都会相应调整。扩容完成后，函数会返回新分配的元素地址。
    
4）往数组中增加n个元素的空间 ngx_array_push_n
    
ngx_array_push_n函数与ngx_array_push类似，但支持增加多个元素的空间。它同样会检查数组是否已满，如果需要扩容则会按照同样的逻辑进行扩容操作。扩容完成后，函数会返回新分配的元素地址。