菜鸟nginx源码剖析数据结构篇（三） 单向链表 ngx_list_t

 

菜鸟nginx源码剖析数据结构篇（三） 单向链表 ngx_list_t

 

• Author：Echo Chen（陈斌）

• Email：chenb19870707@gmail.com

• Blog：Blog.youkuaiyun.com/chen19870707

  Date：October 23h, 2014

   

  1.ngx_list优势和特点

   

  ngx_list _t是一个顺序容器，它实际上是动态数组和单向链表的结合体，扩容起来比动态数组简单的多，可以一次扩容一个数组，所以说它结合了 链表插入删除不需要移动的 和 数组下标快速索引 的优势，设计非常让人叫绝，此外它还有以下特点：

  • 链表中存储的元素是灵活的，可以是任何一种数据结构。

  • 链表元素需要占用的内存由ngx_list_t管理，它已经通过数组分配好了。
  • 小块的内存使用链表访问O(n)效率是低下的，可以使用数组通过直接通过偏移量来直接访问O(1)。

  2.源代码位置

   

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

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

   

  3.数据结构定义

   

  前面说到ngx_list_t是一个数组链表，链表中的每个结点都是一个数组，ngx_list_part_t 描述的是链表中的一个结点，这个结点又是一个数组，elts为数组首地址,nelts为该数组已经使用的个数，*next为下一个链表结点的指针，定义如下：

     1: typedef struct ngx_list_part_s  ngx_list_part_t;

     2:  

     3: //描述链表中的一个结点，这个结点又是一个数组

     4: struct ngx_list_part_s {
       
       

     5:     void             *elts;     //首地址

     6:     ngx_uint_t        nelts;    //已经使用的个数

     7:     ngx_list_part_t  *next;     //下一个链表节点的指针

     8: };

   

  ngx_list_t是描述整个链表，其中last 为链表中最后一个数组，part为链表中首个数组，size为数组每个元素占用空间小，nalloc为每个数组可以容纳的元素个数，pool为链表内存池对象，定义如下：

   

     1: typedef struct {
      
      

     2:     ngx_list_part_t  *last;        //链表中最后一个数组元素

     3:     ngx_list_part_t   part;        //链表中的首个数组元素

     4:     size_t            size;        //每个数组元素占用的空间大小

     5:     ngx_uint_t        nalloc;      //每个数组结点的容量，即每个数组最多可以存放多少个元素

     6:     ngx_pool_t       *pool;        //链表中的内存池对象指针

     7: } ngx_list_t;

   

  其结构如下图所示，最下面一行为内存映像，可以看到整个内存中仅仅多了 一个ngx_list_t 和 几个ngx_list_part_s结果，内存并没有太多的浪费，nginx在内存方面的苛刻确实值得我们学习。

   

   

  4.链表创建ngx_list_create和初始化ngx_list_init

   

     1: //链表创建,pool为内存池对象，size为每个数组元素的大小，n为每个数组可以容纳的元素个数

     2: ngx_list_t *ngx_list_create(ngx_pool_t *pool, ngx_uint_t n, size_t size)

     3: {
       
       

     4:     ngx_list_t  *list;

     5:     

     6:     //分配ngx_list_t结构