关于nginx中的四级指针

在nginx中有个四级指针,void ****conf_ctx,那么这个四级的指针在什么情况下用到呢?
答案可以在events block中找到。
在处理events这个指令时,它在conf_ctx中某个地方占住一个位置(指针看成数组),以index代表此处的下标。
在ngx_events_block函数中,先会申请一个指针,即代码中的ctx:
ctx = ngx_pcalloc(cf->pool, sizeof(void *));
这个指针后面就会放到index下标处。那么这个指针ctx,指向的是什么呢?那是个数组,各种event的配置的结构指针数组,从c语言上看,假设我们用一个void **tmp的二级指针来指向这个数组:
tmp = ngx_pcalloc(cf->pool, ngx_event_max_module * sizeof(void *));
*ctx = tmp;
我们看到此时ctx就是一个指向二级指针的指针,即void ***,而这个ctx又是conf_ctx的一个成员,很显然,conf_ctx被冠以void ****也理所当然。

而evnents是个MAIN_CONF(关于什么是MAIN_CONF,自己去查查这里就不说了),所以在解析时(即ngx_conf_handler),取到该index所在位置的地址:
conf = &(((void **) cf->ctx)[ngx_modules[i]->index])
这个conf,通过后面:
cmd->set(cf, cmd, conf);
即调用ngx_events_block时,通过:
*(void **) conf = ctx;
完成了index位置上面指针的放置,这个有C语言基础的同学都知道的,在函数内部给外面指针参数赋值的原理。

现在的问题是为什么非要用void ****,void *不可以吗?从语言层面来说,是可以的。我个人认为,把指针层次写全,对用户(或者是代码逻辑上层)来说,容易看到它的指向和层次。而写成void *,那么只是在实际使用者,根据需要时候来做类型强转,在其他的地方,看不出它的层次。

以上是我个人的理解,有其他见解的朋友欢迎一起讨论。
<think>嗯,用户现在问的是Nginx的高级数据结构,特别是ngx_queue_t的用途。之前用户已经询问过关于request_pool_size销毁的原因,可能现在想深入了解Nginx内部的实现机制。我需要先回忆一下ngx_queue_t的相关知识。 首先,ngx_queue_t是Nginx中一个双向链表的实现。用户可能想知道为什么Nginx要自己实现这样的数据结构,而不是使用C语言标准库里的结构。这可能涉及到性能优化、内存管理或者跨平台兼容性的问题。 接着,用户可能对具体的使用场景感兴趣。比如在HTTP模块中,Nginx如何处理请求,哪些部分会用到这种链表结构。需要举一些例子,比如维护定时事件、管理HTTP请求等,说明ngx_queue_t的实际应用。 另外,用户可能想了解这种数据结构的特点,比如轻量级、不侵入数据结构的实现方式。需要解释侵入式和非侵入式链表的区别,以及为什么Nginx选择这种方式。可能还要提到内存管理的优势,比如内存池的配合使用,减少内存碎片。 还要考虑用户可能的疑问,比如与其他数据结构如红黑树的区别。这时候需要指出链表和树的不同应用场景,比如链表适合频繁插入删除,而红黑树适合快速查找。说明Nginx如何根据不同的需求选择不同的数据结构。 另外,用户可能对如何在自己的模块中使用ngx_queue_t感兴趣,可能需要简单的代码示例,但用户问题中没有明确要求,所以可能不需要详细代码,但可以简要说明其使用方式,比如初始化、插入节点等步骤。 最后,总结ngx_queue_t的优势,比如高效、灵活、节省内存,以及为什么在Nginx中这样的设计是合理的,适合高并发场景的需求。同时确保回答结构清晰,符合之前用户要求的层次分明的格式,比如分点说明用途、设计特点、优势比较等。</think>Nginx 内部设计了许多高效的自定义数据结构以适配高并发场景,`ngx_queue_t` 是其中一种双向链表的实现,其核心价值在于**轻量级、无侵入、内存友好**的设计。以下是其关键用途与设计逻辑: --- ### 一、`ngx_queue_t` 的核心用途 1. **轻量级链表操作** - 用于需要频繁插入、删除但无需复杂查找的场景(如定时器事件管理、HTTP 请求阶段处理器链)。 - 示例: - 维护超时事件(`ngx_event_timer_rbtree` 结合红黑树和队列管理)。 - HTTP 请求处理阶段(`phase_engine` 中按顺序调用各阶段处理函数)。 2. **无侵入式设计** - 链表节点(`ngx_queue_t`)**不嵌入业务数据结构**,而是通过指针关联,避免强制耦合。 例如: ```c typedef struct { ngx_queue_t queue; // 链表节点 void *data; // 实际业务数据指针 } ngx_custom_node_t; ``` - 优势:同一业务结构可同时加入多个链表,灵活性高。 3. **内存池友好** - 节点内存通常从 Nginx 的 `ngx_pool_t` 内存池分配,生命周期与请求或连接绑定,避免内存泄漏。 --- ### 二、`ngx_queue_t` 的设计特点 1. **极简结构体** 仅包含前驱(`prev`)和后继(`next`)指针,无额外开销: ```c typedef struct ngx_queue_s ngx_queue_t; struct ngx_queue_s { ngx_queue_t *prev; ngx_queue_t *next; }; ``` 2. **高效操作宏** 提供宏直接操作链表,避免函数调用开销(如 `ngx_queue_insert_head`、`ngx_queue_remove`)。 3. **与红黑树互补** - **`ngx_queue_t`**:适合顺序遍历或频繁增删。 - **`ngx_rbtree_t`**:适合快速查找(如定时器、共享内存键值存储)。 - 两者常结合使用(例如定时器用红黑树管理超时时间,用队列维护活跃事件)。 --- ### 三、对比传统链表的优势 | 特性 | `ngx_queue_t` | 传统链表(如 Linux 内核 `list_head`) | |---------------------|--------------------------------|--------------------------------------| | **内存占用** | 更小(仅 2 指针) | 类似 | | **数据耦合** | 无侵入式 | 通常需嵌入结构体 | | **多链表支持** | 通过指针关联,灵活 | 需预先定义嵌入节点 | | **内存管理** | 深度整合 Nginx 内存池 | 依赖外部分配机制 | --- ### 四、典型应用场景 1. **HTTP 请求处理链** 各处理阶段(如 `NGX_HTTP_SERVER_REWRITE_PHASE`)通过链表串联处理函数。 2. **事件定时器** 超时事件按时间排序存入红黑树,活跃事件通过队列管理。 3. **模块配置合并** 多个模块的配置指令通过链表合并(如 `listen` 指令的 `ngx_listening_t` 列表)。 --- ### 五、使用示例(伪代码) ```c // 定义业务数据结构 typedef struct { int id; ngx_queue_t link; // 链表节点 } ngx_custom_data_t; // 初始化链表 ngx_queue_t head; ngx_queue_init(&head); // 插入节点 ngx_custom_data_t *node = ngx_palloc(pool, sizeof(ngx_custom_data_t)); node->id = 100; ngx_queue_insert_tail(&head, &node->link); // 遍历链表 ngx_queue_t *q; for (q = ngx_queue_head(&head); q != ngx_queue_sentinel(&head); q = ngx_queue_next(q)) { ngx_custom_data_t *data = ngx_queue_data(q, ngx_custom_data_t, link); // 处理 data->id } ``` --- ### 总结 `ngx_queue_t` 是 Nginx 为高并发场景量身定制的双向链表,其**无侵入、低开销、内存池集成**的特性,使其在事件管理、请求处理等核心流程中成为高效的基础设施。与红黑树等结构配合,共同支撑 Nginx 的高性能架构。
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