# memory_pool (Object Pool Allocator)

## 1. Назначение

Быстрый аллокатор объектов фиксированного размера. Вместо постоянных `malloc`/`free` хранит до 64 освобождённых объектов в linked list для повторного использования. Применяется для hot-path объектов, которые часто создаются и уничтожаются: пакеты, фрагменты, ACK-пакеты, структуры маршрутизации, TCP-сегменты lwIP и т.д.

Встроенная защита:
- **Buffer overflow** — канарейка `0xDEADBEAF` после пользовательских данных проверяется при освобождении. При повреждении — бесконечный цикл (hang) для отладки.
- **Double free** — однобайтный счётчик в метаданных; повторное освобождение детектируется и вызывает hang.
- Вся диагностика пишется через `DEBUG_ERROR(DEBUG_CATEGORY_MEMORY, ...)`.

Не потокобезопасен — каждый пул используется из одного потока (обычно в рамках одного u_async event loop).

## 2. Как пользоваться

```c
#include "memory_pool.h"

// 1. Создать пул (обычно в init-функции инстанса):
struct memory_pool* pkt_pool = memory_pool_init(sizeof(struct ETCP_DGRAM), "pkt_pool");

// 2. Выделить объект (если есть свободный — вернёт из пула, иначе u_calloc):
struct ETCP_DGRAM* dgram = memory_pool_alloc(pkt_pool);

// 3. Освободить объект (возвращается в пул, если там меньше 64 блоков):
memory_pool_free(pkt_pool, dgram);

// 4. Получить статистику:
size_t allocs, reuse;
memory_pool_get_stats(pkt_pool, &allocs, &reuse);
// reuse много → эффективно; reuse мало → пул слишком мал для нагрузки

// 5. Проверить, в пуле ли объект (0 — не в пуле, 1 — в пуле):
if (memory_pool_is_freed(pkt_pool, obj)) { /* уже освобождён */ }

// 6. Уничтожить пул (при shutdown):
memory_pool_destroy(pkt_pool);
// реально освобождает все кэшированные блоки через u_free() и сам пул.
```

**Важно:**
- Если объекты пула используются как элементы `ll_queue`, в `object_size` нужно закладывать `sizeof(struct ll_entry)`. Например: `memory_pool_init(sizeof(struct ll_entry) + sizeof(struct dummynet_pkt), "pkt_pool")`.
- `memory_pool_alloc` обнуляет объект перед возвратом (защита от утечки старых данных).
- При заполнении пула (64 свободных блока) лишние `memory_pool_free` реально вызывают `u_free` — блок не кэшируется.
- `memory_pool_destroy` проходит по всем свободным блокам и вызывает `u_free` для каждого, затем освобождает сам `struct memory_pool`.

## 3. API

| Функция/макрос | Описание |
|---|---|
| `memory_pool_init(object_size, name)` | Создаёт пул для объектов заданного размера. `name` — для диагностики. |
| `memory_pool_alloc(pool)` | Выделяет объект: из кэша (если есть) или через `u_calloc`. Обнуляет перед возвратом. |
| `memory_pool_free(pool, obj)` | Возвращает объект в пул (до 64) или вызывает `u_free`. Проверяет canary и double-free. |
| `memory_pool_destroy(pool)` | Уничтожает пул: освобождает все кэшированные блоки и сам пул. |
| `memory_pool_get_stats(pool, &allocs, &reuse)` | Статистика: общее число аллокаций и число повторных использований из кэша. |
| `memory_pool_get_total_free_blocks()` | Глобальный счётчик свободных блоков во всех пулах (для диагностики). |
| `memory_pool_is_freed(pool, obj)` | Проверяет, находится ли объект в свободном списке пула (уже освобождён). |