第6章内核数据结构之数据结构以及选择

6.5 数据结构以及选择

Linux中最重要的数据结构：链表、队列、红黑树。如何在代码中具体选择使用哪种数据结构。

如果对数据集合的主要操作是遍历数据，就使用链表。事实上没有数据结构可以提供比线性算法复杂度更好的算法遍历元素，应该用最简单的数据结构完成简单工作。当性能并非首要考虑因素时，或者当需要存储相对较少的数据项时，或者需要和内核中其他使用链表的代码交互时，优先选择链表。

如果代码符号生产者/消费者模式，则使用队列，特别是如果要一个定长缓冲。队列会使得添加和删除项的工作简单有效。同时队列也提供了FIFO语义，而这也正是生产者/消费者用例的普遍需求。另一个方面，如果需要存储一个大小不明的数据集合，那么链表可能更合适，因为可以动态添加任何数量的数据项。

如果需要存储大量数据，并且迅速检索，那么使用红黑树。红黑树可确保搜索时间复杂度是对数关系，同时也能保证按序遍历时间复杂度是线性关系。虽然比其他数据结构负责一些，但其内存开销情况并不是太糟。但是如果没有执行太多次时间紧迫的查找操作，则红黑树可能不是最好选择。这种情况最好使用链表。

备注：

只有当寻遍所有内核提供的数据结构都不能满足时，需要自己设计数据结构。