图文结合带你用纯C实现一个内存池 _内存池

为什么要用内存池为什么要用内存池？首先，在7 * 24h的服务器中如果不使用内存池，而使用malloc和free，那么就非常容易产生内存碎片，早晚都会申请内存失败；并且在比较复杂的代码或者继承的屎山中，非常容易出现内存泄漏导致mmo的问题。
为了解决这两个问题，内存池就应运而生了。内存池预先分配一大块内存来做一个内存池，业务中的内存分配和释放都由这个内存池来管理，内存池内的内存不足时其内部会自己申请。所以内存碎片的问题就交由内存池的算法来优化，而内存泄漏的问题只需要遵守内存池提供的api，就非常容易避免内存泄漏了。
即使出现了内存泄漏，排查的思路也很清晰。1.检查是不是内存池的问题；2.如果不是内存池的问题，就检查是不是第三方库的内存泄漏。
内存池的使用场景

全局内存池
一个连接一个内存池(本文实现这个场景的内存池)

设计一个内存池总体介绍由于本文是一个连接一个内存池，所以后续介绍和代码都是以4k为分界线，大于4k的我们认为是大块内存；小于4k的我们认为是小块内存。并且注意这里的4k，并不是严格遵照4096，而是在描述上，用4k比较好描述。
在真正使用内存之前，内存池提前分配一定数量且大小相等的内存块以作备用，当真正被用户调用api分配内存的时候，直接从内存块中获取内存（指小块内存），当内存块不够用了，再有内存池取申请新的内存块。而如果是需要大块内存，则内存池直接申请大块内存再返回给用户。
内存池：就是将这些提前申请的内存块组织管理起来的数据结构，内存池实现原理主要分为分配，回收，扩容三部分。
内存池原理之小块内存：分配=> 内存池预申请一块4k的内存块，这里称为block，即block=4k内存块。当用户向内存池申请内存size小于4k时，内存池从block的空间中划分出去size空间，当再有新申请时，再划分出去。扩容=> 直到block中的剩余空间不足以分配size大小，那么此时内存池会再次申请一块block，再从新的block中划分size空间给用户。回收=> 每一次申请小内存，都会在对应的block中引用计数加1，每一次释放小内存时，都会在block中引用计数减1，只有当引用计数为零的时候，才会回收block使他重新成为空闲空间，以便重复利用空间。这样，内存池避免频繁向内核申请/释放内存，从而提高系统性能。
内存池原理之大块内存：分配=> 因为大块内存是大于4k的，所以内存池不预先申请内存，也就是用户申请的时候，内存池再申请内存，然后返回给用户。扩容=> 大块内存不存在扩容。回收=> 对于大块内存来说，回收就直接free掉即可。
上面理论讲完了，下面来介绍如何管理小块内存和大块内存。
小块内存的分配与管理在创建内存池的时候，会预先申请一块4k的内存，并且在起始处将pool的结构体和node的结构体放进去，从last开始一直到end都是空闲内存，<last , end >中间的区域就用来存储小块内存。每一次mp_malloc，就将last指针后移，直到 e n d − l a s t < s i z e end - last < size end−last<size 时，进行扩容，将新block的last后移即可。
初始状态

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分配内存

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扩容

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