Flutter 实现StackAllocator简化FFI局部变量的内存管理

本文主要是介绍Flutter 实现StackAllocator简化FFI局部变量的内存管理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 前言
  • 一、为何简化?
    • 1、通常做法
    • 2、简化
  • 二、完整代码
  • 三、使用示例
    • 1、局部内存管理
    • 2、支持嵌套
  • 总结


前言

使用Flutter通过FFI调用c库的时候,经常需要传字符串或者一些指针变量,这里变量通常都是局部变量,在一个代码块运行完成后就不需要了,我们通常用calloc进行内存申请和释放,但这也带来了一个麻烦,每个变量都需要单独释放,且字符串必须用变量进行释放,不能直接使用字面量作为参数,否则就内存泄漏了。本文提供一种针对上述问题的简化操作。


一、为何简化?

1、通常做法

错误用法,下列用法会导致内存泄漏,在此表述用于明确简化的意义。

av_dict_set(opts, "rtsp_transport".toNativeUtf8().cast(),"tcp".toNativeUtf8().cast(), 0);

正确用法如下,变量多的时候,每个都要去释放是很麻的。

//对需要的变量进行内存申请
final key = "rtsp_transport".toNativeUtf8(allocator: calloc);
final value = "tcp".toNativeUtf8(allocator: calloc);
final a=calloc.allocate<A>(sizeOf<A>());
final b=calloc.allocate<B>(sizeOf<B>());
final c=calloc.allocate<C>(sizeOf<C>());
ffiTestA(a.ref);
ffiTestB(b.ref);
ffiTestC(c.ref);
av_dict_set(opts, key.cast(), value.cast(), 0);
//每个变量都需要变量进行内存释放
calloc.free(key);
calloc.free(value);
calloc.free(a);
calloc.free(b);
calloc.free(c);

2、简化

我们实现一个Allocator,用于局部的内存管理,就可以省去每个变量内存释放这个步骤。salloc是一个用于管理局部变量的Allocator。

//push表明入栈,可以理解为栈内存开始
salloc.push();
final a=salloc.allocate(sizeOf<A>());
final b=salloc.allocate(sizeOf<B>());
final c=salloc.allocate<C>(sizeOf<C>());
av_dict_set(opts, "rtsp_transport".toNativeUtf8(allocator: salloc).cast(),"tcp".toNativeUtf8(allocator: salloc).cast(), 0);
ffiTestA(a.ref);
ffiTestB(a.ref);
ffiTestC(a.ref);
//pop表明出栈,可以理解为栈内存结束(释放)
salloc.pop();

二、完整代码

stack_allocator.dart

import 'dart:ffi'; // For FFI
import 'package:ffi/ffi.dart';class StackAllocator implements Allocator {final List<List<Pointer>> _stacks = [];void push() {_stacks.add([]);}void pop() {final stack = _stacks.removeLast();for (final i in stack) {calloc.free(i);}}Pointer<T> allocate<T extends NativeType>(int byteCount, {int? alignment}) {final pointer = calloc.allocate<T>(byteCount, alignment: alignment);_stacks.last.add(pointer);return pointer;}void free(Pointer<NativeType> pointer) {_stacks.last.remove(pointer);calloc.free(pointer);}
}
///栈内使用的Allocator
///salloc.push后期间所有“栈变量”内存申请都通过此对象,salloc.pop释放salloc.push后的所有内存。支持递归嵌套。
///salloc.push和salloc.pop必须成对出现。
StackAllocator salloc = StackAllocator();

三、使用示例

1、局部内存管理

void test() {//push表明入栈,可以理解为栈内存开始salloc.push();try {//期间的局部变量都通过salloc申请。final a = salloc.allocate(sizeOf<A>());final b = salloc.allocate(sizeOf<B>());final c = salloc.allocate<C>(sizeOf<C>());av_dict_set(opts, "rtsp_transport".toNativeUtf8(allocator: salloc).cast(),"tcp".toNativeUtf8(allocator: salloc).cast(), 0);ffiTestA(a.ref);ffiTestB(a.ref);ffiTestC(a.ref);} finally {//pop表明出栈,可以理解为栈内存结束(释放),在finally确保函数结束一定会调用此方法。salloc.pop();}
}

2、支持嵌套

void test() {//push表明入栈,可以理解为栈内存开始salloc.push();try {//期间的局部变量都通过salloc申请。final a = salloc.allocate(sizeOf<A>());final b = salloc.allocate(sizeOf<B>());final c = salloc.allocate<C>(sizeOf<C>());av_dict_set(opts, "rtsp_transport".toNativeUtf8(allocator: salloc).cast(),"tcp".toNativeUtf8(allocator: salloc).cast(), 0);ffiTestA(a.ref);ffiTestB(a.ref);ffiTestC(a.ref);//支持嵌套,在下列范围内的内存,用完后立刻释放。salloc.push();av_dict_set(opts, "stimeout".toNativeUtf8(allocator: salloc).cast(),"5000000".toNativeUtf8(allocator: salloc).cast(), 0);salloc.pop();   } finally {//pop表明出栈,可以理解为栈内存结束(释放),在finally确保函数结束一定会调用此方法。salloc.pop();}
}

总结

以上就是今天要讲的内容,本文实现StackAllocator主要目的还是在于方便使用,尤其是与ffi的交互有大量的局部变量时,内存释放是非常繁琐的,而且也不能使用字符串的字面量,导致可读性也降低。有了StackAllocator就可以一定程度的解决这些问题,当然其实最好的方法是能实现真正的栈变量,不需要额外操作就能跟随函数一起释放,但笔者目前还没有找到很好的方式去实现。

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http://www.chinasem.cn/article/1067323

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