又发现一篇强文，收藏收藏--------------WinCE内存管理（三）

又发现一篇强文，收藏收藏--------------WinCE内存管理（三）

(2007-07-19 17:53:10)

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  堆

       很明显，以页为单位分配内存对应用程序来说效率是很低的。为了优化内存的使用，应用程序需要以字节为单位分配和释放内存，或者至少以每8字节为单位。系统通过堆来实现这种分配方式。使用堆可以免去处理由Windows CE支持的不同微处理器的不同页面大小。一个应用程序可以简单地在堆中分配一块内存，由系统来处理分配需要的页数。

       就像我前面提到的，堆是系统为应用程序保留的虚拟内存区域。系统提供大量的函数来在堆中分配和释放内存块，并且间隔比页要小（译者注：例如每页大小为4KB，而堆分配可以字节为单位）。当内存由应用程序的堆分配时，系统自动分配调整堆大小来满足需要，当堆中的内存块被释放时，系统会查看是否整页被释放，如果是的话，那么该页将被回收。

       不同于Windows XP，Windows CE只支持在堆中分配固定（fixed）的块。这简化了内存块在堆中的处理，但是这使得堆在分配和释放一段时间后会产生碎片。当堆里已经清空的时候，仍然会占用大量的虚拟内存页，因为系统不能在堆中内存页没有完全释放的时候回收这些页（译者注：因为堆以字节为单位，一页中可能有的块需要被释放，其他的块不需要，所以整页都不会被释放）。

       当应用程序启动的时候，每个程序都会有一个由系统创建的默认或本地堆。本地堆中的内存块，可以通过 LocalAlloc， LocalFree 和LocalRealloc 来分配，释放和改变大小。一个应用程序也可以建立分离堆。这些堆和本地堆有着相同的属性，但是是通过一组Heapxxxx 函数来管理的。

本地堆

       在默认情况下，Windows CE最初会保留192,512字节给本地堆，但是只提交被分配的页。如果应用程序在本地堆中分配了超过188KB，系统将会分配更多的空间给本地堆。增加堆大小将需要一个分离的，不连续的保留地址空间作为堆的附加空间。应用程序不应该假设本地堆被包含在一块虚拟地址空间里。因为Windows CE 的堆只支持固定的块，Windows CE执行的只是Win32本地堆函数的子集，提供必要的分配，改变大小，释放固定的本地堆内存块。

在本地堆中分配内存

       你可以通过一下调用在本地堆中分配一块内存：

HLOCAL  LocalAlloc  (UINT  uFlags,  UINT  uBytes);

调用返回一个 HLOCAL ，这是本地内存块的句柄，但是由于内存块是固定分配的，所以返回值可以被简单地看作是一个指向块的指针。

uFlags 参数描述了内存块的特征。标志由于Windows CE 被限制固定分配操作，只支持以下内存：

LMEM_FIXED

在本地堆中分配一个固定内存块，因为本地堆分配已经固定，所以是多余的。

LMEM_ZEROINIT

初始化内存内容为0 。

LPTR

合并 LMEM_FIXED 和LMEM_ZEROINIT 标志。

uBytes 参数指定了要分配的内存块的大小，以字节为单位。块大小要补齐，但是只针对后面8 字节范围。

释放本地堆的内存

       你可以通过以下调用释放内存块：

HLOCAL  LocalFree  (HLOCAL  hMem);

函数需要本地堆内存句柄，成功会返回NULL。如果调用失败，会返回内存块的句柄。

改变和查询本地堆内存的大小

       你可以通过调用改变本地堆的分配：

HLOCAL  LocalReAlloc  (HLOCAL  hMem,  UINT  uBytes,  UINT  uFlag);

hMem 参数是一个由LocalAlloc 返回的指针（句柄）。uBytes 参数是内存块的新大小。uFlag 参数包含给新内存块的标志。在Windows CE 中，有两个新标志与之相关，LMEM_ZEROINIT 和LMEM_MOVEABLE。 LMEM_ZEROINIT 表示调用函数后内存块中新增加的区域被初始化为0 。LMEM_MOVEABLE 标志告诉Windows ，当内存块增加后，没有合适的空间容纳内存块时，函数可以立即移动内存块。如果没有这个标志，当你没有合适的空间来满足需要的时候，LocalRealloc 将会出现out-of-memory的错误而 失败，如果你指定了 LMEM_MOVEABLE 标志，调用将会返回句柄（实际是指向内存块的指针）。

内存块的大小可以通过以下调用查询：

UINT  LocalSize  (HLOCAL  hMem);

返回内存块最少需要的内存大小。像我前面提到的，Windows CE本地堆自动以8个字节来补齐（译者注：就是分配1字节要占8字节）。

分离堆

       为了避免本地堆的碎片，并且如果你要分配连续的内存块，较好的办法是建立分离堆，但将花费一定的时间。一个例子就是，文本编辑器为要编辑的文件建立多个分离堆。当文件被打开或者关闭的时候，堆随之建立和销毁。

在Windows CE下的堆和Windows XP下有着同样的API。唯一值得注意的不同是缺少 HEAP_GENERATE- _EXCEPTIONS 标志。在Windows XP 下，该标志表示系统在分配请求不合适的时候产生一个异常。

建立一个分离堆

       你可以通过以下调用建立一个分离堆。

HANDLE HeapCreate (DWORD flOptions, DWORD dwInitialSize,

                   DWORD dwMaximumSize);

在Windows CE中，第一个参数 flOptions 必须为空或包含HEAP_NO_SERIALIZE 标志。默认情况下，Windows 堆管理程序防止一个进程中的两个线程在同意时间访问堆。这个串行参数防止系统用来跟踪堆中内存块分配的堆指针被破坏。在其他版本的Windows 中，当你不需要这种保护时可以使用HEAP_NO_SERIALIZE 标志。在Windows CE 中，该标志是为了兼容性而提供的，所有的堆访问都是串行的（译者注：串行即非并行，只能依次访问）。

其他两个参数， dwInitialSize 和dwMaximumSize ，指定了最初的大小和预期的堆最大值。dwMaximumSize 的值确定虚拟内存空间保留给堆多少页。如果你想让Windows 来决定有多少页可以保留，你可以把这个参数设为0 。默认一个堆的大小是188KB ，dwInitialSize 参数决定了有多少这些保留的页将被提交。如果该参数为0 ，表示堆将一页一页提交。

在分离堆中分配内存

       你可以通过以下调用分配内存

LPVOID  HeapAlloc  (HANDLE  hHeap,  DWORD  dwFlags,  DWORD  dwBytes);

       注意，返回值是一个指针，而不是和 LocalAlloc 函数一样的句柄。分离堆总是分配固定的内存块，甚至在Windows XP 和Windows Me 中也是一样。第一个参数是通过HeapCreate 调用返回的句柄。dwFlags 参数可以是两个自说明的（self-explanatory ）标志之一HEAP_NO_SERIALIZE 和 HEAP_ZERO_MEMORY 。最后一个参数dwBytes 指定了要分配的内存块字节数。大小要和DWORD 补齐。

释放分离堆中的内存

       你可以通过以下调用释放内存块：

BOOL  HeapFree  (HANDLE  hHeap,  DWORD  dwFlags,  LPVOID  lpMem);

dwFlags 参数唯一的标志是HEAP_NO_SERIALIZE ，当hHeap 包含堆句柄时，lpMem 参数指向要释放的内存块。

改变和查询分离堆中内存的大小：

       你可以通过以下调用改变堆大小。

    LPVOID HeapReAlloc (HANDLE hHeap, DWORD dwFlags, LPVOID lpMem,

                    DWORD dwBytes);

    dwFlags 参数包含三种标志的组合：HEAP_NO_SERIALIZE，HEAP_REALLOC_IN_PLACE_ONLY和HEAP_ZERO_ MEMORY。其中较新的标志是HEAP_REALLOC_IN_PLACE_ONLY，这个参数告诉堆的管理者，找不到要分配的块的空间，重分配操作失败。这个标志方便的地方在于当你有了一些指向内存数据块的指针，并且你不想改变内存块。lpMem 参数是一个指向要改变大小的内存块的指针，dwBytes 参数是被请求的新内存块的大小。注意，HeapReAlloc 中HEAP_REALLOC_IN_PLACE_ONLY 标志提供和LocalReAlloc 中LMEM_MOVEABLE 相反的作用。HEAP_REALLOC_IN_PLACE_ONLY 防止在分离堆中对内存块默认的移动操作。而LMEM_MOVEABLE 允许本地堆中对内存块的默认移动操作。如果HeapReAlloc 成功，就返回一个指向内存块的指针，否则就返回NULL 。除非你指定内存块不可重新定位，那么当内存块因为堆中空间不足时将不得不重定位，因此造成返回指针的值将与原来不同。

       要决定实际的内存块大小，你可以作以下调用：

DWORD  HeapSize  (HANDLE  hHeap,  DWORD  dwFlags,  LPCVOID  lpMem);

参数就像你想象的：有堆的句柄，单选标志 HEAP_NO_SERIALIZE，和指向内存块的指针。

销毁一个分离堆

       你可以通过以下调用完全释放一个堆：

BOOL  HeapDestroy  (HANDLE  hHeap);

在堆中单个的内存块并不需要在销毁堆前释放。

最后一个是写DLL时比较有价值的函数：

HANDLE  GetProcessHeap  (VOID);

返回的是调用DLL时进程的本地堆的句柄。这个函数允许一个DLL在调用者进程的本地堆中分配内存。 GetProcessHeap返回的句柄可以供其他堆调用使用， HeapDestroy 除外。