细说mysql 之mem_root这篇文章会详细解说mysql中使用非常广泛的mem_root的结构体，同时省去debug部分的信息，仅分析正常情况下，mysql中使用mem_root来做内存分配的部分。
在具体分析之前我们先例举在该结构体使用过程中用到的一些宏:
#define malloc_overhead 8 //分配过程中，需要保留一部分额外的空间
#define alloc_max_block_to_drop 4096 //后续会继续分析该宏的用途
#define alloc_max_block_usage_before_drop 10 //后续会继续分析该宏的用途
#define align_size(a) my_align((a),sizeof(double))
#define my_align(a,l) (((a) + (l) - 1) & ~((l) - 1))
#define alloc_root_min_block_size (malloc_overhead + sizeof(used_mem) + 8)
/* define some useful general macros (should be done after all headers). */
#define my_max(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b)) //求两个数值之间的最大值
#define my_min(a, b) ((a) free= mem_root->used= mem_root->pre_alloc= 0;
mem_root->min_malloc= 32;
mem_root->block_size= block_size - alloc_root_min_block_size;
mem_root->error_handler= 0;
mem_root->block_num= 4; /* we shift this with >>2 */
mem_root->first_block_usage= 0;
}
初始化过程中，block_size空间为block_size-alloc_root_min_block_size。因为在内存不够，需要 扩容时，是通过mem_root->block_num >>2 *block_size 来扩容的，所以mem_root->block_num >>2 至少为1，因此在初始化的过程中mem_root->block_num=4(注:4>>2=1)。
下面来看看具体分配内存的步骤:
void *alloc_root(mem_root *mem_root, size_t length)
{
size_t get_size, block_size;
uchar* point;
reg1 used_mem *next= 0;
reg2 used_mem **prev;
length= align_size(length);
if ((*(prev= &mem_root->free)) != null)
{
if ((*prev)->left first_block_usage++ >= alloc_max_block_usage_before_drop &&
(*prev)->left next; /* remove block from list */
next->next= mem_root->used;
mem_root->used= next;
mem_root->first_block_usage= 0;
}
for (next= *prev ; next && next->left next)
prev= &next->next;
}
if (! next)
{ /* time to alloc new block */
block_size= mem_root->block_size * (mem_root->block_num >> 2);
get_size= length+align_size(sizeof(used_mem));
get_size= my_max(get_size, block_size);
if (!(next = (used_mem*) my_malloc(get_size,myf(my_wme | me_fatalerror))))
{
if (mem_root->error_handler)
(*mem_root->error_handler)();
dbug_return((void*) 0); /* purecov: inspected */
}
mem_root->block_num++;
next->next= *prev;
next->size= get_size;
next->left= get_size-align_size(sizeof(used_mem)); //bug:如果该block是通过mem_root->block_size * (mem_root->block_num >> 2)计算出来的，则已经去掉了align_size(sizeof(used_mem)，这里重复了。
*prev=next;
}
point= (uchar*) ((char*) next+ (next->size-next->left));
/*todo: next part may be unneded due to mem_root->first_block_usage counter*/
if ((next->left-= length) min_malloc)
{ /* full block */
*prev= next->next; /* remove block from list */
next->next= mem_root->used;
mem_root->used= next;
mem_root->first_block_usage= 0;
}
}
上述代码的具体逻辑如下:1.查看free链表，寻找满足空间的block。如果找到了合适的block,则： 1.1 直接返回该block从size-left处的初始地址即可。当然，在free list遍历的过程中，会去判断freelist 中第一个block中left的空间不满足需要分配的空间，且该block中已经查找过了10次 (alloc_max_block_usage_before_drop)都不满足分配长度，且该block剩余空间小于 4k(alloc_max_block_to_drop),则将该block 移动到used链表中。2.如果free链表中，没有合适的block，则： 2.1 分配 mem_root->block_size * (mem_root->block_num >> 2)和length+align_size(sizeof(used_mem)) 中比较大的作为新的block内存空间。 2.2根据该block的使用情况，将该block挂在used或者free链表上。
这里需要注意的是二级指针的使用:
for (next= *prev ; next && next->left next)
prev= &next->next;
}
prev指向的是最后一个block的next指向的地址的地址：
所以将prev的地址替换为newblock的地址，即将该new block加到了free list的结尾:*prev=next;
总结：mem_root的内存分配采用的是启发式分配算法，随着后续block的数量越多，单个block的内存也会越大:block_size= mem_root->block_size * (mem_root->block_num >> 2).
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