AntDB内存管理之内存上下文

1. 主题说明

AntDB的内存管理在开发时，使用了内存上下文机制来实现内存管理。本文就从AntDB的内存上下文机制出发，解析内存上下文的实现原理。
AntDB的代码中，涉及到内存的处理时，经常会看到下面这样的代码。

图1：切换内存上下文示例

以及图2所示的代码。

图2：在内存上下文中申请内存

这与平常开发C/C++程序的内存操作方式不太一样，多多少少会让人产生一些疑惑：

- 内存操作前后的MemoryContextSwitchTo是什么意思？

- 这个内存上下文为什么要切来切去的？什么时候需要切换？

- palloc函数只是调了一个函数指针，实际上由什么函数来实现的？

- 为什么经常只能看到内存申请操作，却看不到释放操作？内存申请到哪去了？不释放没问题吗？

接下来就为各位小伙伴慢慢解析一下这个内存上下文。

2. 内存上下文(MemoryContext)是什么

内存上下文是一种内存管理机制。通俗一点来说，内存上下文可以看作是内存块和操作该内存块的方法的一个集合。举个例子，有一种内存上下文叫MemoryContextA，如果用户切换到MemoryContextA的话，那么接下来的操作至少会遵循以下2个规则。

1) 申请的内存都是属于MemoryContextA，并且这些内存也会随着MemoryContextA的删除而被删除掉。

2) 操作内存（申请、释放、重分配等等）都是由MemoryContextA定义的方法来执行。

AntDB中存在很多内存上下文，在它们之间会建立如图3所示的树形关系。（同一层之间其实还有兄弟关系，本图为了突出树形的层级关系，未在图中标识出兄弟关系。）

图3：内存上下文树形关系

3. 为什么要引入内存上下文

C/C++程序的开发者对内存操作这一部分（特别是内存的申请/释放操作）肯定深有体会，其中内存泄漏的问题更是家常便饭。尤其是当我们使用传统的内存操作方式来开发一个大型的软件（系统）时，保证内存操作不会出问题是相当有挑战的，并且这也会造成更多的开发成本。

AntDB引入内存上下文机制后，可以使得我们不用在意每一处内存的申请/释放，也让内存管理工作变得更加清晰、方便、可靠。