LRU缓存算法 - C++版

最新推荐文章于 2025-04-30 23:53:58 发布

原创

最新推荐文章于 2025-04-30 23:53:58 发布 · 8.8k 阅读

6 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#c++ #缓存 #算法

本文介绍了LRU（最近最少使用）缓存替换算法，并提供了C++实现。通过hashtable结合双向链表，实现了O(1)的时间复杂度的插入、查找和删除操作。代码中存在一些优化空间，如减少冗余操作和改进接口设计，但对理解LRU算法有一定帮助，适用于不同Linux环境。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

LRU是Least Recently Used的缩写，意思是最近最少使用，它是一种Cache替换算法。

实现思路： hashtable + 双向链表
时间复杂度：插入，查找，删除：O（1）
空间使用情况： O(N) ：一个链表存储K个数据(stl的hash_map实际占的空间比较大).

运行环境：
linux：redhat ， fedora ，centos等（理论上ubuntu ， debian，mac os等也可以运行）

代码：

#ifndef __LRUCACHE_H__
#define __LRUCACHE_H__

#include <vector>
#include <ext/hash_map>
#include <pthread.h>
#include <assert.h>

using namespace __gnu_cxx;

template <class K, class D>
struct Node{
    K key;
    D data;
    Node *prev, *next;
};

template <class K, class D>
class LRUCache{
public:
    LRUCache(size_t size , bool is_pthread_safe = false){
        if(size <= 0)
            size = 1024;

        pthread_safe = is_pthread_safe;
        if(pthread_safe)
            pthread_mutex_init(&cached_mutex , NULL);

        entries = new Node<K,D&g