今天吃晚饭的时候想到，我需要一个定制的内存分配器。主要是为了解决 共享内存 中的字符串池的管理。
这个内存分配器需要是非入侵式的，即不在要分配的内存块中写 cookie 。
而我的需求中，需要被管理的内存块都是很规则的，成 2 的整数次幂的长度。buddy memory allocation 刚好适用。
算法很简单，就是每次把一个正内存块对半切分，一直切到需要的大小分配出去。回收的时候，如果跟它配对的块也是未被使用的，就合并成一个大的块。标准算法下，分配和释放的时间复杂度都是 O(log N) ，N 不会特别大。算法的优点是碎片率很小。而且很容易做成非入侵式的，不用在被管理的内存上保存 cookie 。只需要额外开辟一个二叉树记录内存使用状态即可。
我吃完饭简单 google 了一下，没有立刻找到满足我要求的现成代码。心里估算了一下，C 代码量应该在 200 行以下，我大概可以在 1 小时内写完。所以就毫不犹豫的实现了一份。
然后，自然是开源了。有兴趣的同学可以去 github 拿一份。这样就省得到再需要时再造轮子了。嘿嘿。
btw, 当然这块代码有许多值得优化的地方，比如可以把里面的递归优化成循环回溯。这个算法我读初中时经常写。因为那个时候最早参加信息学奥赛时用的 basic 且不支持局部变量，全部变量都是全局的，很难实现递归。所以早期我都不用递归遍历二叉树的，感觉写起来好麻烦。
不过循环回溯遍历树应该是比递归快不少的，因为减少了许多不必要的环境变量压栈，尤其对不支持 closure 的 C 语言尤其是。
这个库用起来很简单。它并不实际管理内存(它不侵入被管理的内存)。你可以设想你另外有一大块内存是由许多最小单位块合起来的。你可以假设最小单位是 1K 。那么用 buddy_new(10) 就可以帮你管理 1024K 内存。
buddy_alloc 可以请求若干个最小单位块，返回一个序号。然后用户可以自己去大内存上索引出来用。用完调用 buddy_free 归还即可。
为了调试方便，我还提供了 buddy_dump 打印二叉树的细节，可以直观的看出那些内存区域未被使用，哪些已经被占用。
ps. 果然，写这篇 blog 花掉的时间比完成这些代码时间更长。代码也如我所料的没有超过 200 行。看看，把东西描述清楚就是比实现一个东西要花更长的时间，这就是项目人多反而做的慢的原因之一吧。