nginx学习-链表结构ngx_list_t

Content

1.链表结构

1.2 ngx_list_t的逻辑结构

2.1创建链表

3.一个例子

3.2如何编译

4.小结

0. 序

 

本文继续介绍nginx的容器——链表。

链表实现文件：文件：./src/core/ngx_list.h/.c。.表示nginx-1.0.4代码目录，本文为/usr/src/nginx-1.0.4。

1. 链表结构

 

1.1 ngx_list_t结构

 

nginx的链表(头)结构为ngx_list_t，链表节点结构为ngx_list_part_t，定义如下。

 typedef struct ngx_list_part_s ngx_list_part_t;

 struct ngx_list_part_s {      //链表节点结构
     void             *elts;   //指向该节点实际的数据区(该数据区中可以存放nalloc个大小为size的元素)
     ngx_uint_t        nelts;  //实际存放的元素个数
     ngx_list_part_t  *next;   //指向下一个节点
 };

 typedef struct{              //链表头结构
     ngx_list_part_t  *last;   //指向链表最后一个节点(part)
     ngx_list_part_t   part;   //链表头中包含的第一个节点(part)
     size_t            size;   //每个元素大小
     ngx_uint_t        nalloc; //链表所含空间个数，即实际分配的小空间的个数
     ngx_pool_t       *pool;   //该链表节点空间在此内存池中分配
 }ngx_list_t;

其中，sizeof(ngx_list_t)=28，sizeof(ngx_list_part_t)=12。

 

由此可见，nginx的链表也要从内存池中分配。对于每一个节点(list part)将分配nalloc个大小为size的小空间，实际分配的大小为(nalloc * size)。详见下文的分析。

 

1.2 ngx_list_t的逻辑结构

 

ngx_list_t结构引用了ngx_pool_t结构，因此本文参考nginx-1.0.4源码分析—内存池结构ngx_pool_t及内存管理一文画出相关结构的逻辑图，如下。注：本文采用UML的方式画出该图。

 

2. 链表操作

 

链表操作共3个，如下。

 //创建链表
 ngx_list_t*ngx_list_create(ngx_pool_t *pool, ngx_uint_t n, size_t size);

 //初始化链表
 static ngx_inline ngx_int_t ngx_list_init(ngx_list_t *list, ngx_pool_t *pool,
     ngx_uint_tn, size_t size);

 //添加元素
 void*ngx_list_push(ngx_list_t *l)

他们的实现都很简单，本文只分析创建链表和添加元素操作。

 

2.1创建链表

 

创建链表的操作实现如下，首先分配链表头(28B)，然后分配头节点(即链表头中包含的part)数据区，两次分配均在传入的内存池(pool指向的内存池)中进行。然后简单初始化链表头并返回链表头的起始位置。

 ngx_list_t *
 ngx_list_create(ngx_pool_t*pool, ngx_uint_t n, size_t size)
 {
     ngx_list_t *list;

     list = ngx_palloc(pool,sizeof(ngx_list_t));  //从内存池中分配链表头
     if (list == NULL) {
         return NULL;
     }

     list->part.elts =ngx_palloc(pool, n * size); //接着分配n*size大小的区域作为链表数据区
     if (list->part.elts == NULL) {
         return NULL;
     }

     list->part.nelts = 0;     //初始化
     list->part.next = NULL;
     list->last = &list->part;
     list->size = size;
     list->nalloc = n;
     list->pool = pool;

     return list;    //返回链表头的起始位置
 }

创建链表后内存池的物理结构图如下。

2.2添加元素

 

添加元素操作实现如下，同nginx数组实现类似，其实际的添加操作并不在该函数中完成。函数ngx_list_push返回可以在该链表数据区中放置元素(元素可以是1个或多个)的位置，而添加操作即在获得添加位置之后进行，如后文的例子。

 void *
 ngx_list_push(ngx_list_t*l)
 {
     void             *elt;
     ngx_list_part_t  *last;

     last = l->last;

     if (last->nelts ==l->nalloc) {  //链表数据区满

         /* the last part is full, allocate anew list part */

         last =ngx_palloc(l->pool, sizeof(ngx_list_part_t));  //分配节点(list part)
         if (last == NULL) {
             return NULL;
         }

         last->elts =ngx_palloc(l->pool, l->nalloc * l->size);//分配该节点(part)的数据区
         if (last->elts == NULL) {
             return NULL;
         }

         last->nelts = 0;
         last->next = NULL;

         l->last->next =last;  //将分配的list part插入链表
         l->last = last;        //并修改list头的last指针
     }

     elt = (char *)last->elts + l->size * last->nelts; //计算下一个数据在链表数据区中的位置
     last->nelts++;  //实际存放的数据个数加1

     return elt;  //返回该位置
 }

由此可见，向链表中添加元素实际上就是从内存池中分配链表节点(part)及其该节点的实际数据区，并修改链表节点(part)信息。

 

注1：与数组的区别，数组数据区满时要扩充数据区空间；而链表每次要分配节点及其数据区。

注2：链表的每个节点(part)的数据区中可以放置1个或多个元素，这里的元素可以是一个整数，也可以是一个结构。

 

下图是一个有3个节点的链表的逻辑结构图。

 

图中的线太多，容易眼晕，下面这个图可能好一些。

 

转自：http://blog.csdn.net/livelylittlefish/article/details/6599065