Perl 内部结构详解 -- PerlGuts Illustrated (4 HV)

HV

hash table是最复杂的数据结构，HV使用HE struct表示key/value结构，使用HEK表示key。

GvSTASH 当这个hash表示一个命名空间（模块），STASH指向Perl 语法树的一个节点，用来实现reset。（略过，未搞明白）

ARRAY 数组用于分配储存hash值，它的大小必须是2的n次方，当hash为空情况下，ARRAY为NULL。定位hash值在ARRAY中的位置只使用hash code的最后几位，ARRAY[HASH & MAX]，稍后用一个例子说明。

FILL 表示ARRAY数组中有多少个不为NULL的节点。多个hash code可能共享ARRAY数组的一个节点，如上图所示。

MAX 表示ARRAY数组分配的空间减1，最小值为7，即使hash为空。

HE 包含三个指针，分别指向下一个节点，key和value。

HEK 包含hash code，key长度和key值。

RITER, EITER 这两个字段用来实现遍历hash 元素，RITER指向ARRAY的index，EITER指向HE的指针。当循环的时候，查找EITER->next值，为空的情况下RITER增1，直到ARRAY[RITER]不为空。初始情况RITER为-1，EITER 为空。

C:\>perl -MDevel::Peek -e "%a=0..5000; Dump \%a"
SV = RV(0x299120) at 0x299114
  REFCNT = 1
  FLAGS = (TEMP,ROK)
  RV = 0x182a9cc
  SV = PVHV(0x29e7bc) at 0x182a9cc
    REFCNT = 2
    FLAGS = (SHAREKEYS)
    ARRAY = 0x18d12c4  (0:2236, 1:1341, 2:417, 3:85, 4:14, 5:3)
        (ARRAY中有2236个位置未占用，
         有1341个位置包含1个元素，
         有417个位置包含2个元素，
         有85个位置包含3个元素，
         有14个位置包含4个元素，
         有3个位置包含5个元素，
         1341+417+85+14+3=1860，正好是FILL的值
        )
    hash quality = 98.9%
    KEYS = 2501 (hash包含的元素个数)
    FILL = 1860 (hash code占用多少ARRAY位置，说明有多个值占用一个坑)
    MAX = 4095  (ARRAY分配了4096)
    RITER = -1
    EITER = 0x0
    Elt "1648" HASH = 0x2bb13004
    SV = IV(0x185a840) at 0x185a844
      REFCNT = 1
      FLAGS = (IOK,pIOK)
      IV = 1649
    Elt "3596" HASH = 0x4b03006
    SV = IV(0x18a4e38) at 0x18a4e3c
      REFCNT = 1
      FLAGS = (IOK,pIOK)
      IV = 3597
    Elt "3074" HASH = 0x1256006
    SV = IV(0x18beff0) at 0x18beff4
      REFCNT = 1
      FLAGS = (IOK,pIOK)
      IV = 3075

下边用一个例子说明RITER, EITER的变化过程。

取上边3个元素的hash code并与MAX 4095做& 运算，求得前三个元素在数组ARRAY中位置为4 6 6。

printf "%d\n",  0x2bb13004 & 4095;
printf "%d\n",  0x4b03006 & 4095;
printf "%d\n",  0x1256006 & 4095;

output:
4
6
6

依次取hash 值并观察 RITER, EITER的变化。

use Devel::Peek;

%a = 0..5000;
#~ Dump \%a;

$i = 0;
while( my($a,$b) =each %a){
	last if $i++ > 4;
	print "$a $b\n";
	Dump \%a;
}

值输出，同上边相同：

1648 1649
3596 3597
3074 3075
2266 2267
1178 1179

RITER EITER在循环过程中ARRAY位置4 6 6与预计相同。

SV = RV(0x298f98) at 0x298f8c
  REFCNT = 1
  FLAGS = (TEMP,ROK)
  RV = 0x182a8cc
  SV = PVHV(0x29e59c) at 0x182a8cc
    REFCNT = 2
    FLAGS = (OOK,SHAREKEYS)
    ARRAY = 0x18d1164  (0:2236, 1:1341, 2:417, 3:85, 4:14, 5:3)
    hash quality = 98.9%
    KEYS = 2501
    FILL = 1860
    MAX = 4095
    RITER = 4
    EITER = 0x18a3c50
SV = RV(0x298f98) at 0x298f8c
  REFCNT = 1
  FLAGS = (TEMP,ROK)
  RV = 0x182a8cc
  SV = PVHV(0x29e59c) at 0x182a8cc
    REFCNT = 2
    FLAGS = (OOK,SHAREKEYS)
    ARRAY = 0x18d1164  (0:2236, 1:1341, 2:417, 3:85, 4:14, 5:3)
    hash quality = 98.9%
    KEYS = 2501
    FILL = 1860
    MAX = 4095
    RITER = 6
    EITER = 0x18c3f48
SV = RV(0x298f98) at 0x298f8c
  REFCNT = 1
  FLAGS = (TEMP,ROK)
  RV = 0x182a8cc
  SV = PVHV(0x29e59c) at 0x182a8cc
    REFCNT = 2
    FLAGS = (OOK,SHAREKEYS)
    ARRAY = 0x18d1164  (0:2236, 1:1341, 2:417, 3:85, 4:14, 5:3)
    hash quality = 98.9%
    KEYS = 2501
    FILL = 1860
    MAX = 4095
    RITER = 6
    EITER = 0x18ba91c
SV = RV(0x298f98) at 0x298f8c
  REFCNT = 1
  FLAGS = (TEMP,ROK)
  RV = 0x182a8cc
  SV = PVHV(0x29e59c) at 0x182a8cc
    REFCNT = 2
    FLAGS = (OOK,SHAREKEYS)
    ARRAY = 0x18d1164  (0:2236, 1:1341, 2:417, 3:85, 4:14, 5:3)
    hash quality = 98.9%
    KEYS = 2501
    FILL = 1860
    MAX = 4095
    RITER = 9
    EITER = 0x18b1c4c
SV = RV(0x298f98) at 0x298f8c
  REFCNT = 1
  FLAGS = (TEMP,ROK)
  RV = 0x182a8cc
  SV = PVHV(0x29e59c) at 0x182a8cc
    REFCNT = 2
    FLAGS = (OOK,SHAREKEYS)
    ARRAY = 0x18d1164  (0:2236, 1:1341, 2:417, 3:85, 4:14, 5:3)
    hash quality = 98.9%
    KEYS = 2501
    FILL = 1860
    MAX = 4095
    RITER = 11
    EITER = 0x1899dcc