一、内存池概述

服务器会频繁地对内存进行申请和释放，频繁地操作将带来如下的缺点：
- 服务器性能降低，因为需要频繁地申请和释放内存
- 内存碎片化多
- 等等......
市场上开源的比较好用的内存池有：
- tcmalloc：MySQL使用的
- jemalloc：Tomcat使用的
- Nginx也有一套自己的内存池（本文就是仿照Nginx的内存池设计的）

二、内存池设计

因为内存页的大小为4K，因此在设计内存池的时候，我们将认为：
- <4k的内存：称为小内存块
- >4K的内存：称为大内存快

struct mp_large_s（大内存块结构）

当我们申请的内存大于4K时，就会申请一个大的内存块，这个结构体就是大内存结构

该结构不是真正存储内存的，真正的内存是由其alloc成员所指向的

如上结构图所示（蓝色部分）：
alloc：指向真正的大内存块地址

next：指向下一个struct mp_large_s结构的指针
//大内存块节点
struct mp_large_s {
    void *alloc;             //指向该大内存快的实际存储区域
    struct mp_large_s *next; //指向下一块大内存快
};

struct mp_node_s（大内存块结构）

当我们申请的内存小于4K时，就会申请一个小的内存块，这个结构体就是小内存结构

与struct mp_large_s结构一样，该结构不是真正存储内存的，真正的内存是在结构后面的data区域存储的

如上结构图所示（蓝色部分）：
last：指向后面data区域中可用内存的起始地址

end：指向后面data区域最后的指针

next：指向下一个struct mp_node_s结构的指针

failed：表示当前内存块是否停止使用
//小内存块节点
struct mp_node_s {
    unsigned char *last;     //后面数据存储区域中可用区域的起点
    unsigned char *end;      //后面数据存储区域的终点
    
    struct mp_node_s *next;  //指向下一块小内存块
    
    int failed;              //该内存块是否不再使用
};

struct mp_pool_s（内存池）

该结构是内存池的真正结构，我们操作内存池时就是操作这个结构

如上结构图所示（蓝色部分）：
max：区别大内存块与小内存块的界值，上面我们提到过了，我们本案例以4K为例

current：指向小内存块链表的起点

large：指向大内存块链表的起点

head[0]：柔性数组，struct mp_node_s head[0]相当于struct mp_node_s *head。用来指向于current链表中的第一个struct mp_node_s节点，通过这个成员可以方便的操作current链表
//内存池,管理者所有的内存块
struct mp_pool_s {
    //区别大内存块与小内存块的界值: <max的用struct mp_node_s表示, >max的用struct mp_large_s表示
    int max;

    struct mp_node_s  *current; //管理小内存块的链表起点
    struct mp_large_s *large;   //管理大内存快的链表起点

    //柔型数组: head[0]指向current链表第1个节点, head[1]指向current链表第2个节点...以此类推
    //用这个数组来操作每个mp_node_s节点相关指标(比如更改last等),不需要再去遍历
    struct mp_node_s head[0];
};