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PHP内核介绍及扩展开发指南—基础知识

作者 佚名技术 来源 NET编程 浏览 发布时间 2012-05-23
sp;
  •     Bucket **arBuckets;         // hash数组 
  •     dtor_func_t pDestructor;    // HashTable初始化时指定,销毁Bucket时调用 
  •     zend_bool persistent;       // 是否采用C的内存分配例程 
  •     unsigned char nApplyCount; 
  •     zend_bool bApplyProtection; 
  • #if ZEND_DEBUG 
  •     int inconsistent; 
  • #endif 
  • } HashTable; 
  •   总的来说,Zend的HashTable是一种链表散列,同时也为线性遍历进行了优化,图示如下:

    \

      HashTable中包含两种数据结构,一个链表散列和一个双向链表,前者用于进行快速键-值查询,后者方便线性遍历和排序,一个Bucket同时存在于这两个数据结构中。

      关于该数据结构的几点解释:

      l 链表散列中为什么使用双向链表?

      一般的链表散列只需要按key进行操作,只需要单链表就够了。但是,Zend有时需要从链表散列中删除给定的Bucket,使用双链表可以非常高效的实现。

      l nTableMask是干什么的?

      这个值用于hash值到arBuckets数组下标的转换。当初始化一个HashTable,Zend首先为arBuckets数组分配nTableSize大小的内存,nTableSize取不小于用户指定大小的最小的2^n,即二进制的10*。nTableMask = nTableSize – 1,即二进制的01*,此时h & nTableMask就恰好落在 [0, nTableSize – 1] 里,Zend就以其为index来访问arBuckets数组。

      l pDataPtr是干什么的?

      通常情况下,当用户插入一个键值对时,Zend会将value复制一份,并将pData指向value副本。复制操作需要调用Zend内部例程 emalloc来分配内存,这是个非常耗时的操作,并且会消耗比value大的一块内存(多出的内存用于存放cookie),如果value很小的话,将会造成较大的浪费。考虑到HashTable多用于存放指针值,于是Zend引入pDataPtr,当value小到和指针一样长时,Zend就直接将其复制到pDataPtr里,并且将pData指向pDataPtr。这就避免了emalloc操作,同时也有利于提高Cache命中率。

      arKey大小为什么只有1?为什么不使用指针管理key?

      arKey是存放key的数组,但其大小却只有1,并不足以放下key。在HashTable的初始化函数里可以找到如下代码:

      1p = (Bucket *) pemalloc(sizeof(Bucket) - 1 + nKeyLength, ht->persistent);

      可见,Zend为一个Bucket分配了一块足够放下自己和key的内存,

      l 上半部分是Bucket,下半部分是key,而arKey“恰好”是Bucket的最后一个元素,于是就可以使用arKey来访问key了。这种手法在内存管理例程中最为常见,当分配内存时,实际上是分配了比指定大小要大的内存,多出的上半部分通常被称为cookie,它存储了这块内存的信息,比如块大小、上一块指针、下一块指针等,baidu的Transmit程序就使用了这种方法。

      不用指针管理key,是为了减少一次emalloc操作,同时也可以提高Cache命中率。另一个必需的理由是,key绝大部分情况下是固定不变的,不会因为key变长了而导致重新分配整个Bucket。这同时也解释了为什么不把value也一起作为数组分配了——因为value是可变的。

      1.2.2 PHP数组

      关于HashTable还有一个疑问没有回答,就是nNextFreeElement是干什么的?

      不同于一般的散列,Zend的HashTable允许用户直接指定hash值,而忽略key,甚至可以不指定key(此时,nKeyLength为0)。同时,HashTable也支持append操作,用户连hash值

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