由於linux核心中的struct list_head已經定義了指向前驅的prev指標和指向後繼的next指標，並且提供了相關的連結串列操作方法，因此為方便複用，本文在它的基礎上封裝實現了一種使用開鏈法解決衝突的通用核心Hash表glib_htable，提供了初始化、增加、查詢、刪除、清空和銷燬6種操作，除初始化和銷燬外，其它操作都做了同步，適用於中斷和程序上下文。與一般的通用Hash表（如c++中的hash_map及某些c語言實現的泛型雜湊表）有以下不同：
   ● 儲存在glib_htable裡的物件由外部而不是內部負責建立，這個物件必須直接或間接地組合了list_head成員（間接組合，包含下文中的glib_hentry即可），這裡引用UML中的術語組合，意在強調不是聚合關係。
   ● 刪除操作的語義是從Hash表移去物件的連結，但釋放物件是可選的。 
   ● 桶的個數由外部指定而不是內部維護。
   綜上可見glib_htable是使用物件已存在的內嵌成員list_head來連結到Hash表中的，比一般的通用Hash表，每個表項節省了1個指標的空間，如下圖所示。

結構定義  1struct glib_hentry {
 2    struct list_head list;
 3    void*data;
 4};
 5
 6typedef unsigned int (*glib_htable_hashfun_t)(constvoid*,unsigned int);
 7typedef int (*glib_htable_cmpfun_t)(constvoid*, constvoid*);
 8typedef void (*glib_htable_cbfun_t)(struct glib_hentry*);
 9typedef void (*glib_htable_freefun_t)(struct glib_hentry*);
10
11struct glib_htable {
12    struct list_head *bucket;
13    unsigned int size;
14    unsigned int vmalloced;
15    
16    rwlock_t lock;
17    
18    glib_htable_hashfun_t hashfun;
19    glib_htable_cmpfun_t cmpfun;
20    glib_htable_cbfun_t cbfun;
21    glib_htable_freefun_t freefun;

22};   1）glib_hentry抽象了儲存物件的內嵌成員，表示Hash項，也可表示整個物件，這時內嵌成員就是物件本身了，成員data表示物件關聯的任意資料，用於計算hash值，當關聯資料大小<=sizeof(void*)時，可直接強制轉換為data儲存，而不必為資料地址。
   2）glib_htable抽象了Hash表，size表示桶個數，考慮到size可能很多，需要佔用大塊記憶體，所以在分配連續物理頁失敗的情況下，再使用vmalloc嘗試分配不連續的物理頁，所以引入了vmalloced表示分配方式，非零表示用vmalloc，零則用__get_free_pages；hashfun和cmpfun是實現Hash表的兩個缺一不可的關鍵函式，cbfun用於查詢成功時的回撥處理，如列印、增加引用計數等，freefun用於釋放物件，提供這個回撥介面是為了方便從Hash表移除物件後可以釋放物件，而不必由外部釋放，增加了靈活性。

主要介面
   以下所有操作中的第1引數ht表示glib_htable物件。
   ● 初始化    int glib_htable_init(struct glib_htable *ht, unsigned int size, glib_htable_hashfun_t hashfun, glib_htable_cmpfun_t cmpfun);   size表示Hash表桶的個數，hashfun為Hash函式，cmpfun為比較函式；成功時返回0，ht成員cbfun和freefun設定為空，失敗返回ENOMEM。由於可能使用vmalloc分配記憶體，因此不能用於中斷上下文。

   ● 增加        void glib_htable_add(struct glib_htable *ht, struct glib_hentry *he, int num);   在一次同步內新增多個物件，he為指向物件Hash項的指標，num為個數。

   ● 查詢    struct glib_hentry* glib_htable_get(struct glib_htable *ht, constvoid*data);
struct glib_hentry* glib_htable_rget(struct glib_htable *ht, constvoid*data);
struct glib_hentry* glib_htable_cget(struct glib_htable *ht, constvoid*data, int(*cmp)(conststruct glib_hentry*, void*), void*arg);
struct glib_hentry* glib_htable_crget(struct glib_htable *ht, constvoid*data, int(*cmp)(conststruct glib_hentry*, void*), void*arg);
struct glib_hentry* glib_htable_cget_byidx(struct glib_htable *ht, unsigned int*bucket, int(*cmp)(conststruct glib_hentry*, void*), void*arg);
struct glib_hentry* glib_htable_crget_byidx(struct glib_htable *ht, unsigned int*bucket, int(*cmp)(conststruct glib_hentry*, void*), void*arg);   從上到下依次為正向查詢、反向查詢、正向條件查詢、反向條件查詢、按桶定位的正向條件查詢、按桶定位的反向條件查詢，data為物件關聯資料，cmp為自定義的比較函式，arg為cmp所帶的自定義引數，bucket為桶索引，若查詢成功，則bucket更新為物件所在的桶索引。以上所有操作，當失敗時返回NULL。

   ● 刪除    void glib_htable_del(struct glib_htable *ht, struct glib_hentry *he, int num);
void glib_htable_del_bydata(struct glib_htable *ht, constvoid**data, int num);   第1個按物件Hash項刪除，第2個按物件關聯資料刪除，num表示個數，若ht成員freefun非空，則釋放物件。

   ● 清空    void glib_htable_clear(struct glib_htable *ht);   在一次同步內刪除所有的物件，若ht成員freefun非空，則釋放物件。

   ● 銷燬    void glib_htable_free(struct glib_htable *ht);    僅釋放所有桶佔用的記憶體，應在glib_htable_clear後呼叫。由於可能使用vfree釋放記憶體，因此不能用於中斷上下文。

介面實現
   其它介面實現比較簡單，略過講解。對於查詢介面，如果增加一個引數來指示遍歷方向，那麼雖然介面總數減半，但在使用特別是在一個迴圈內呼叫時，每次都進行不必要的方向判斷而降低了效能，所以對於正向和反向遍歷，每個都給出一個介面，正如c庫中的strchr與strrchr、c++容器中的iterator與reverse_iterator，這樣一來更清晰明確。在實現上除了遍歷方向不同外，其它程式碼都相同，因此為避免手工編碼冗餘，使用了3組巨集來生成。
   輔助函式巨集生成     1#define DEFINE_GLIB_HTABLE_GET_HELP(name) \ 2staticstruct glib_hentry*__glib_htable_##name(struct glib_htable *ht, unsigned int hash, constvoid*data)  \
 3{\
 4    struct glib_hentry *he; \
 5\
 6    glib_htable_list_##name(he,&ht->bucket[hash],list){ \
 7        if(ht->cmpfun(he->data,data)){ \
 8            if(ht->cbfun) \
 9                ht->cbfun(he); \
10            return he; \
11        } \
12    } \
13\
14    return NULL; \
15}16
17DEFINE_GLIB_HTABLE_GET_HELP(get)
18DEFINE_GLIB_HTABLE_GET_HELP(rget)
19
20#define DEFINE_GLIB_HTABLE_COND_GET_HELP(name) \21staticstruct glib_hentry*__glib_htable_c##name(struct glib_htable *ht, unsigned int hash, int(*cmp)(conststruct glib_hentry*, void*), void*arg) \
22{ \
23    struct glib_hentry *he; \
24\
25    glib_htable_list_##name(he,&ht->bucket[hash],list){ \
26        if(cmp(he, arg)){ \
27            if(ht->cbfun) \
28                ht->cbfun(he); \
29            return he; \
30        } \
31    } \
32\
33    return NULL; \
34}35
36DEFINE_GLIB_HTABLE_COND_GET_HELP(get)
37DEFINE_GLIB_HTABLE_COND_GET_HELP(rget)   生成巨集為DEFINE_GLIB_HTABLE_GET_HELP和DEFINE_GLIB_HTABLE_COND_GET_HELP，展開後就有了__glib_htable_get(rget)和__glib_htable_cget(crget) 4個不加鎖的函式，用於實現對應的加鎖介面。glib_htable_list_get和glib_htable_list_rget分別是巨集list_for_each_entry和list_for_each_entry_reverse的別名。

   普通查詢巨集生成     1#define DEFINE_GLIB_HTABLE_GET(name) \ 2struct glib_hentry*glib_htable_##name(struct glib_htable *ht, constvoid*data) \
 3{ \
 4    struct glib_hentry *he; \
 5    unsigned int h = ht->hashfun(data,ht->size); \
 6\
 7    read_lock_bh(&ht->lock); \
 8    he = __glib_htable_##name(ht, h, data); \
 9     read_unlock_bh(&ht->lock); \
10\
11    return he; \
12}13
14DEFINE_GLIB_HTABLE_GET(get)
15DEFINE_GLIB_HTABLE_GET(rget)    呼叫輔助函式__glib_htable_get(rget)實現，生成巨集為DEFINE_GLIB_HTABLE_GET，展開後就有了glib_htable_get(rget)介面。

   條件查詢巨集生成     1#define DEFINE_GLIB_HTABLE_COND_GET(name) \ 2struct glib_hentry*glib_htable_c##name(struct glib_htable *ht, constvoid*data, int(*cmp)(conststruct glib_hentry*, void*), void*arg) \
 3{ \
 4    struct glib_hentry *he;    \
 5    unsigned int h = ht->hashfun(data,ht->size); \
 6\
 7    read_lock_bh(&ht->lock); \
 8    he = __glib_htable_c##name(ht, h, cmp, arg); \
 9    read_unlock_bh(&ht->lock); \
10\
11    return he; \
12}13
14DEFINE_GLIB_HTABLE_COND_GET(get)
15DEFINE_GLIB_HTABLE_COND_GET(rget)
16
17#define DEFINE_GLIB_HTABLE_COND_GET_BYIDX(name) \18struct glib_hentry*glib_htable_c##name##_byidx(struct glib_htable *ht, unsigned int*bucket, int(*cmp)(conststruct glib_hentry*, void*), void*arg) \
19{ \
20    unsigned int h; \
21    struct glib_hentry *he = NULL; \
22\
23    read_lock_bh(&ht->

相關推薦

基於list_head實現的通用核心Hash表

   由於linux核心中的struct list_head已經定義了指向前驅的prev指標和指向後繼的next指標，並且提供了相關的連結串列操作方法，因此為方便複用，本文在它的基礎上封裝實現了一種使用開鏈法解決衝突的通用核心Hash表glib_htable，提供了初始化、增加、查詢、刪除、清空和

linux核心 hash表的基本使用

栗子如下: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include "hlist.h" typedef struct list_test{ struct hlist_no

linux c實現通用hash表

通用雜湊散列表C語言實現 此部落格只有程式碼，hash表概念等，請自行學習。此次hash中使用連結串列為本人所寫。後續改寫此hash表，使用核心連結串列，詳情請檢視下一個部落格。 程式碼塊 common.h： #pragma once #ifnd

基於JQuery實現表單元素值的回寫

spl sel || etc oos min javascrip odi tar form.jsp: <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="GB2312"%> <!DO

redis sort 實現list與hash的連接 查出sql表的一行

integer 一個 有用 查找 mar join fan 實現 eve SORT 使用外部 key 進行排序 可以使用外部 key 的數據作為權重，代替默認的直接對比鍵值的方式來進行排序。 假設現在有用戶數據如下： uiduser_name_{ui

Hash表分析以及Java實現

   這篇部落格主要探討Hash表中的一些原理/概念，及根據這些原理/概念，自己設計一個用來存放/查詢資料的Hash表，並且與JDK中的HashMap類進行比較。 我們分一下七個步驟來進行。  一。    Hash表概念 二 . &n

[日常練習] 2. 基於函式輸出9*9乘法表、交換兩數、判斷閏年、清空/初始化陣列、判斷素數的C語言實現

在C語言學習中，我們知道它是面向過程進行程式設計的，強調的是功能行為，其主要框架為：資料結構+演算法。在此也可以理解成：資料+函式。其實，函式在C語言學習中無時無刻不在使用，最為簡單的#include<stdio.h>，這便是我們程式的開頭，也是我們所呼叫的第一個函式，稱為：庫函式。

php 實現hash表

php的陣列實際上就是hash_table，無論是 數字索引陣列array(1, 2, 3) 還是關聯陣列array(1 => 2, 2=> 4)等等。  PHP中雜湊表結構 假定向PHP陣列中插入三個元素分別為Bucket1，Bucket2，Bucket3，其中Buc

Dubbo原理解析-Dubbo核心實現之基於SPI思想Dubbo核心實現（轉）

SPI介面定義 定義了@SPI註解 public @interface SPI { 　　String value() default ""; //指定預設的擴充套件點 } 只有在介面打了@SPI註解的介面類才會去查詢擴充套件點實現 會依次從這幾個檔案中讀取擴

基於Nginx實現10萬+併發，你應該做的Linux核心優化

由於預設的Linux核心引數考慮的是最通用場景，這明顯不符合用於支援高併發訪問的Web伺服器的定義，所以需要修改Linux核心引數，是的Nginx可以擁有更高的效能； 在優化核心時，可以做的事情很多，不過，我們通常會根據業務特點來進行調整，當Nginx作為靜態web內容

例項：基於4412-實現新增自己的系統呼叫函式（學習《Linux核心設計與實現》 記錄）

學習筆記： 在學習《linux核心設計與實現》過程中，瞭解到： 在Linux中，系統呼叫是使用者空間訪問核心的唯一手段（除異常和陷入之外）。 系統呼叫主要有三個作用： ①：為使用者空間提供一個硬體的抽象介面。 ②：系統呼叫保證了系統的穩定和安全。 ③：為了實現多工和虛擬記憶體（應用程

[CareerCup] 8.10 Implement a Hash Table 實現一個雜湊表

8.10 Design and implement a hash table which uses chaining (linked lists) to handle collisions. 這道題讓我們實現一個簡單的雜湊表，我們採用了最簡單的那種取餘映射的方式來實現，我們使用Cell來儲存一對對的

一個基於POI的通用excel匯入匯出工具類的簡單實現及使用方法

前言： 最近PM來了一個需求，簡單來說就是在錄入資料時一條一條插入到系統顯得非常麻煩，讓我實現一個直接通過excel匯入的方法一次性錄入所有資料。網上關於excel匯入匯出的例子很多，但大多相互借鑑。經過思考，認為一百個客戶在錄入excel的時候，就會有一百個格式版本，所以在實現這個功能之前，所以要統一exc

基於memcached for java 實現通用分散式快取和叢集分散式快取

前提：基於memcached client for java 的基礎進行的二次封裝，實現快取儲存的兩種模式：通用分散式快取和叢集分散式快取。以下是對於memcached client for Java 二次封裝的UML圖。 對於memcached的客戶端初始化在Ca

PHP實現一個hash表（拉鍊法解決hash衝突）程式碼例項

<?php header('Content-type:text/html;charset=utf-8'); class HashTable{ private $buckets; private $size = 10; public function __const

基於jQuery實現表單提交驗證

html表單程式碼： 複製程式碼程式碼如下:    <form method="post" action="">         <div class="

在SSM下基於POI實現Excel表的匯入/匯出

對於批量資料的操作，在專案中引進Excel的匯入和匯出功能是個不錯的選擇。對於Excel表的結構，簡單理解可以把它分成三部分（Sheet，Cell，Row），這三部分可以理解為excel表中的頁，列，行。因此，我們想要獲取到某一個單元的內容，可以通過獲取該單元所在的頁數、對應

基於spark實現表的join操作

1. 自連線 假設存在如下檔案： [root@bluejoe0 ~]# cat categories.csv 1,生活用品,0 2,數碼用品,1 3,手機,2 4,華為Mate7,3 每一行的格式為：類別ID，類別名稱，父類ID 現在欲輸出每個類別

linux核心資料結構---hash表

連結串列雖然是最常見的資料結構，但實際使用中，由於連結串列的檢索能力較差，更多的是作為佇列和棧結構使用，如果需要查詢，比如通過pid查詢程序，通過描述符查詢inode，就需要用到檢索更快的資料結構——Hash表。 先來看Hash節點的定義： struct hlist_h

glib庫 hash表實現分析

Hash Table的原理 雜湊表的目的簡單來說是為了實現儲存多個key=>value關係（注意，此處是單項推導，不支援反向查詢），一個比較簡單的模型實現是用一個數組來儲存這些關係，但是在插入資料時，並不在index最小的陣列位置插入，而是直接通過函式算