菜鸟nginx源码剖析数据结构篇（二） 双向链表ngx_queue_t

 

nginx源码剖析数据结构篇（二） 双向链表ngx_queue_t

 

• Author：Echo Chen（陈斌）

• Email：chenb19870707@gmail.com

• Blog：Blog.youkuaiyun.com/chen19870707

• Date：October 20h, 2014

   

  1.ngx_queue优势和特点

   

  ngx_queue作为顺序容器链表，它优势在于其可以高效地执行插入、删除、合并操作，在插入删除的过程中，只需要修改指针指向，而不需要拷贝数据，因此，对于频繁修改的容器很适合。此外，相对于STL list，它还具有以下特点：

  • 自身实现了排序功能
  • 轻量级，不负责内存的分配
  • 自身支持两个链表的合并

  2.源代码位置

   

  头文件：http://trac.nginx.org/nginx/browser/nginx/src/core/ngx_queue.h

  源文件：http://trac.nginx.org/nginx/browser/nginx/src/core/ngx_queue.c

   

  3.数据结构定义

   

     1: typedef struct ngx_queue_s  ngx_queue_t;

     2:  

     3: struct ngx_queue_s {
       
       

     4:     ngx_queue_t  *prev;

     5:     ngx_queue_t  *next;

     6: };

   

      可以看到，它的结构非常简单，仅有两个成员：prev、next，这样对于链表中元素来说，空间上只增加了两个指针的消耗。

   

  4.初始化ngx_queue_init

   

     1: //q 为链表容器结构体ngx_queue_t的指针，将头尾指针指向自己

     2: #define ngx_queue_init(q)                                                     \

     3:     (q)->prev = q;                                                            \

     4:     (q)->next = q

   

  初始状态的链表如图所示：

  

   

  5.判断链表容器是否为空ngx_queue_empty

   

  判断方法非常简单，即判断链表的prev指针是否指向自己，如上图所示

     1: #define ngx_queue_empty(h)                                                    \

     2:     (h == (h)->prev)

   

   

  6.头部插入ngx_queue_insert_head

   

     1: //h为链表指针，x为要插入的元素

     2: #define ngx_queue_insert_head(h, x)                                           \

     3:     (x)->next = (h)->next;                                                    \

     4:     (x)->next->prev = x;                                                      \

     5:     (x)->prev = h;                                                            \

     6:     (h)->next = x

   

  标准的双链表插入四步操作，如图所示：

  

   

  7.尾部插入ngx_queue_insert_tail

   

  与头部插入类似，只是第一步给的h->prev ，即为最后一个结点：

   

     1: #define ngx_queue_insert_tail(h, x)                                           \

     2:     (x)->prev = (h)->prev;                                                    \

     3:     (x)->prev->next = x;                                                      \

     4:     (x)->next = h;                                                            \

     5:     (h)->prev = x

   

  8.链表删除ngx_queue_remove

   

  x为要删除的结点，将x的下一个的结点的prev指针指向x的上一个结点，再将x的前一个结点的next指针指向x的下一个结点，常规链表双链表结点删除操作，不处理内存释放

   

     1: #define ngx_queue_remove(x)                                                   \

     2:     (x)->next->prev = (x)->prev;                                              \

     3:     (x)->prev->next = (x)->next

     4: