Redis对象类型与数据结构

1. 对象类型与编码

Redis的对象由redisObject结构表示:

typedef struct redisObject {
    unsigned type:4;
    unsigned encoding:4;
    unsigned lru:LRU_BITS; 
    int refcount;
    void *ptr;
} robj;

type属性表示对象的类型:

/* The actual Redis Object */

#define OBJ_STRING 0           // 字符串对象
#define OBJ_LIST 1             // 列表对象
#define OBJ_SET 2              // 集合对象
#define OBJ_ZSET 3             // 有序集合对象
#define OBJ_HASH 4             // 哈希对象

encoding属性表示对象的编码, 即使用什么数据结构作为对象的底层实现:

/* Objects encoding. Some kind of objects like Strings and Hashes can be
 * internally represented in multiple ways. The 'encoding' field of the object
 * is set to one of this fields for this object. */

#define OBJ_ENCODING_RAW 0     /* Raw representation */
#define OBJ_ENCODING_INT 1     /* Encoded as integer */
#define OBJ_ENCODING_HT 2      /* Encoded as hash table */
#define OBJ_ENCODING_ZIPMAP 3  /* Encoded as zipmap */
#define OBJ_ENCODING_LINKEDLIST 4 /* No longer used: old list encoding. */
#define OBJ_ENCODING_ZIPLIST 5 /* Encoded as ziplist */
#define OBJ_ENCODING_INTSET 6  /* Encoded as intset */
#define OBJ_ENCODING_SKIPLIST 7  /* Encoded as skiplist */
#define OBJ_ENCODING_EMBSTR 8  /* Embedded sds string encoding */
#define OBJ_ENCODING_QUICKLIST 9 /* Encoded as linked list of ziplists */

2. 数据结构

2.1 简单动态字符串(SDS,Simple Dynamic String)

SDS是Redis默认的字符串表示。代码位于sds.h和sds.c中。

2.1.1 SDS的定义

// 指向实际字符串的指针
typedef char *sds;

// 持有sds的结构
struct __attribute__ ((__packed__)) sdshdr64 {
    // 字符串已用的字节数
    uint64_t len;
    // 字符串可用的字节数
    uint64_t alloc;
    // 低3位表示使用的sdshdr的类型,即sdshdr5~sdshdr64;高5位不使用
    unsigned char flags;
    // 指向实际的字符串
    char buf[];
};

注:在redis4.0.1的代码中,根据字符串的长度,定义了多个sdshdr结构,包括sdshdr5、sdshdr8、sdshdr16、sdshdr32、sdshdr64。在文中简化为以sdshdr64来分析讲解。

2.1.2 SDS的创建

SDS示例

代码分析如下:

// 使用字符串init的前initlen字节创建sds
sds sdsnewlen(const void *init, size_t initlen) {
    // 指向申请的内存,后被转化为sdshdr指针类型
    void *sh;
    // 指向申请的内存中实际的字符串
    sds s;
   
    // 根据字符串的长度判断使用的sdshdr类型(sdshdr5~sdshdr64)
    char type = sdsReqType(initlen);
    // 相应sdshdr结构的长度
    int hdrlen = sdsHdrSize(type);

    // 指向sdshdr结构的flags字段
    unsigned char *fp;
    
    // sdshdr结构、字符串作为整体申请内存
    // 多出的1字节将设置为字符串结束字符'\0',遵循C字符串惯例
    sh = s_malloc(hdrlen+initlen+1);
    if (!init)
        memset(sh, 0, hdrlen+initlen+1);
    if (sh == NULL) return NULL;
    
    // 内存开始位置偏移sdshdr结构长度,即为字符串起始位置
    s = (char*)sh+hdrlen;
    // 字符串紧跟sdshdr结构,从字符串起始位置回退1字节
    // 越过sdshdr的buf字段,指向flag字段
    fp = ((unsigned char*)s)-1;

    switch(type) {
        ...
        case SDS_TYPE_64: {
            // 将sh转变为sdshdr指针类型,指向新创建的sdshdr结构
            SDS_HDR_VAR(64, s);
            // len字段:实际字符串的字节数,不包括结束字符
            sh->len = initlen;
            // alloc字段:字符串可用空间字节数,不包括sdshdr结构及结束字符
            sh->alloc = initlen;
            // 将sdshdr.flags设置sdshdr类型
            *fp = type;
            break;
        }
    }
    if (initlen && init)
        memcpy(s, init, initlen);  // 复制字符串
    s[initlen] = '\0';  // 给字符串添加结束字符'\0'
    return s;
}

// s为新分配内存中字符串的起始位置,回退sdshdr结构长度,指向新分配内存起始位置,
// 也即新创建的sdshdr结构的起始位置
#define SDS_HDR_VAR(T,s) struct sdshdr##T *sh = (void*)((s)-(sizeof(struct sdshdr##T)));

2.1.3 SDS的增长

向SDS追加字符时可能会导致扩容。

// 向原SDS,追加字符串t的前len个字节
sds sdscatlen(sds s, const void *t, size_t len) {
    // sdslen:返回sdshdr.len值
    size_t curlen = sdslen(s);

    // 扩容处理
    s = sdsMakeRoomFor(s,len);
    if (s == NULL) return NULL;
    
    // 追加字符
    memcpy(s+curlen, t, len);
    // 设置sdshdr.len值
    sdssetlen(s, curlen+len);
    // 设置结束字符
    s[curlen+len] = '\0';

    // 由于可能有扩容带来的内存重分配,因此要返回新的SDS地址
    return s;
}
// 为SDS扩容,addlen为增加的字节数
sds sdsMakeRoomFor(sds s, size_t addlen) {
    void *sh, *newsh;
    // sdsavail:返回sdshdr.alloc - sdshdr.len值
    size_t avail = sdsavail(s);
    size_t len, newlen;
    char type, oldtype = s[-1] & SDS_TYPE_MASK;
    int hdrlen;
    
    // 如果剩余空间足够,则直接返回
    if (avail >= addlen) return s;

    len = sdslen(s);
    sh = (char*)s-sdsHdrSize(oldtype);

    // 增长后字符串的新长度
    newlen = (len+addlen);
    
    // SDS_MAX_PREALLOC,预分配空间,1MB
    // 如果新长度小于1MB,则在新长度之上预分配同样大小空间
    // 如果新长度大于1MB,则在新长度之上预分配1MB
    // 预分配机制,避免了SDS增长时频繁扩容
    if (newlen < SDS_MAX_PREALLOC)
        newlen *= 2;
    else
        newlen += SDS_MAX_PREALLOC;
    
    // 根据新长度判断使用的sdshdr类型
    type = sdsReqType(newlen);
    // 新sdshdr类型的长度
    hdrlen = sdsHdrSize(type);
    // 如果类型不变,则扩张原有内存区域
    if (oldtype==type) {
        newsh = s_realloc(sh, hdrlen+newlen+1);
        if (newsh == NULL) return NULL;
        s = (char*)newsh+hdrlen;
    } else {
        // 若类型改变,sdshdr大小变化,则重新申请新内存区域
        newsh = s_malloc(hdrlen+newlen+1);
        if (newsh == NULL) return NULL;
        // 复制原字符串内容
        memcpy((char*)newsh+hdrlen, s, len+1);
        // 释放原内存区域
        s_free(sh);
        s = (char*)newsh+hdrlen;
        // 设置sdshdr结构的flags值和len值
        s[-1] = type;
        sdssetlen(s, len);
    }
    // 设置sdshdr结构的alloc值
    sdssetalloc(s, newlen);
    // 返回新SDS的字符串起始位置
    return s;
}

扩容的基本工作还是重新申请内存以及复制内容,不同的是其扩容策略:

  • 如果新长度小于1MB,则在新长度之上预分配同样大小空间
  • 如果新长度大于1MB,则在新长度之上预分配1MB

2.1.4 SDS的缩短

SDS缩短时,并不会进行内存重分配,而是作为空闲空间以备下次增长之用。

void sdsclear(sds s) {
    sdssetlen(s, 0); // 设置sdshdr.len值
    s[0] = '\0'; // 字符串开始位置设置结束字符
}
// 将sds截断为指定区域,包含end
void sdsrange(sds s, int start, int end) {
    size_t newlen, len = sdslen(s);

    if (len == 0) return;
    if (start < 0) { // 支持下标为负,从后往前推移位置
        start = len+start;
        if (start < 0) start = 0; // 越界安全
    }
    if (end < 0) {
        end = len+end;
        if (end < 0) end = 0; // 越界安全
    }
    newlen = (start > end) ? 0 : (end-start)+1;
    if (newlen != 0) {
        if (start >= (signed)len) {
            newlen = 0;
        } else if (end >= (signed)len) {
            end = len-1;
            newlen = (start > end) ? 0 : (end-start)+1;
        }
    } else {
        start = 0;
    }
    // 截断内容迁移至开始位置
    if (start && newlen) memmove(s, s+start, newlen);
    s[newlen] = 0; // 设置结束字符
    sdssetlen(s,newlen); // 设置sdshdr.len
}

2.1.5 SDS保存整数

保存的是整数的十进制字符串形式。

// 为整数创建SDS
sds sdsfromlonglong(long long value) {
    char buf[SDS_LLSTR_SIZE];
    // 整数转化为十进制字符串
    int len = sdsll2str(buf,value);
    
    // 为十进制字符串创建SDS
    return sdsnewlen(buf,len);
}

// 8字节整数的十进制,最多有20位,还有一位保存'\0'
#define SDS_LLSTR_SIZE 21

// 整数转化为十进制字符串
int sdsll2str(char *s, long long value) {
    char *p, aux;
    unsigned long long v;
    size_t l;

   // 按十进制,从低位到高位依次保存
    v = (value < 0) ? -value : value;
    p = s;
    do {
        *p++ = '0'+(v%10);
        v /= 10;
    } while(v);
    if (value < 0) *p++ = '-';

    l = p-s;
    *p = '\0'; // 添加结束字符

    // 将结束字符前的十进制字符串倒置
    p--;
    while(s < p) {
        aux = *s;
        *s = *p;
        *p = aux;
        s++;
        p--;
    }
    return l; // 返回字符串长度,不包括结束字符
}

2.1.6 二进制的SDS

虽然SDS名为字符串,但实际是作为字节来处理的,因此还可用来保存二进制数据。

2.2. 链表

Redis的链表是一个典型的双向链接的实现。代码位于adlist.h和adlist.c中。

2.2.1 链表的定义

// 链表节点
typedef struct listNode {
    // 指向前驱节点
    struct listNode *prev;
    // 指向后继节点
    struct listNode *next;
    // 指向节点值
    void *value;
} listNode;
// 链表
typedef struct list {
    // 指向头节点
    listNode *head;
    // 指向尾节点
    listNode *tail;
    // 节点值复制函数
    void *(*dup)(void *ptr);
    // 节点值释放函数
    void (*free)(void *ptr);
    // 节点值匹配函数
    int (*match)(void *ptr, void *key);
    // 节点数量
    unsigned long len;
} list;
链表示例

2.2.2 链表的创建

// 创建一个链表,无节点,无函数
list *listCreate(void)
{
    struct list *list;
    // 为链表申请内存
    if ((list = zmalloc(sizeof(*list))) == NULL)
        return NULL;
    list->head = list->tail = NULL;
    list->len = 0;
    list->dup = NULL;
    list->free = NULL;
    list->match = NULL;
    return list;
}

2.2.3 链表的清空

// 清空所有节点
void listEmpty(list *list)
{
    unsigned long len;
    listNode *current, *next;

    current = list->head;
    len = list->len;
    while(len--) {
        next = current->next;
        // 调用free函数(若存在)释放节点的值
        if (list->free) list->free(current->value);
        // 释放节点
        zfree(current);
        // 取下一个节点
        current = next;
    }
    list->head = list->tail = NULL;
    list->len = 0;
}

2.2.4 链接的删除

void listRelease(list *list)
{
    // 先清空所有节点
    listEmpty(list);
    // 再释放链表
    zfree(list);
}

2.2.5 节点的插入

// 从头部插入节点
list *listAddNodeHead(list *list, void *value)
{
    listNode *node;

    // 为节点申请内存
    if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)
        return NULL;
    node->value = value;
    if (list->len == 0) { // 空链表情况
        list->head = list->tail = node;
        node->prev = node->next = NULL;
    } else { // 插入头部
        node->prev = NULL;
        node->next = list->head;
        list->head->prev = node;
        list->head = node;
    }
    list->len++; // 计数
    return list;
}
// 从尾部插入节点
list *listAddNodeTail(list *list, void *value)
{
    listNode *node;

    // 为节点申请内存
    if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)
        return NULL;
    node->value = value;
    if (list->len == 0) { // 空链表情况
        list->head = list->tail = node;
        node->prev = node->next = NULL;
    } else { // 插入尾部
        node->prev = list->tail;
        node->next = NULL;
        list->tail->next = node;
        list->tail = node;
    }
    list->len++; // 计数
    return list;
}
// 插入指定节点的前面/后面
list *listInsertNode(list *list, listNode *old_node, void *value, int after) {
    listNode *node;
    
     // 为节点申请内存
    if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)
        return NULL;
    node->value = value;
    if (after) {
        node->prev = old_node;
        node->next = old_node->next;
        if (list->tail == old_node) {
            list->tail = node;
        }
    } else {
        node->next = old_node;
        node->prev = old_node->prev;
        if (list->head == old_node) {
            list->head = node;
        }
    }
    if (node->prev != NULL) {
        node->prev->next = node;
    }
    if (node->next != NULL) {
        node->next->prev = node;
    }
    list->len++;
    return list;
}

2.2.6 节点的删除

// 删除指定节点
void listDelNode(list *list, listNode *node)
{
    if (node->prev)
        node->prev->next = node->next;
    else
        list->head = node->next;
    if (node->next)
        node->next->prev = node->prev;
    else
        list->tail = node->prev;
    // 调用链表的free函数(若存在)释放节点的值
    if (list->free) list->free(node->value);
    // 释放节点内存
    zfree(node);
    list->len--;
}

2.2.7 迭代器

  • 迭代器的定义
// 链表迭代器
typedef struct listIter {
    // 取下一个节点
    listNode *next;
    // 方向
    int direction;
} listIter;
  • 生成迭代器
listIter *listGetIterator(list *list, int direction)
{
    listIter *iter;

    // 为迭代器申请内存
    if ((iter = zmalloc(sizeof(*iter))) == NULL) return NULL;
    // 若从前向后,则迭代器next指向头节点,否则指向尾节点;
    if (direction == AL_START_HEAD)
        iter->next = list->head;
    else
        iter->next = list->tail;
    iter->direction = direction;
    return iter;
}
  • 迭代
listNode *listNext(listIter *iter)
{
    // 返回next指向的节点
    listNode *current = iter->next;

    if (current != NULL) { // 根据方向设置下一个节点
        if (iter->direction == AL_START_HEAD)
            iter->next = current->next;
        else
            iter->next = current->prev;
    }
    return current;
}

2.2.8 搜索

  • 根据值搜索节点
listNode *listSearchKey(list *list, void *key)
{
    listIter iter;
    listNode *node;

    // 迭代器归位到头部
    listRewind(list, &iter);
    // 迭代遍历
    while((node = listNext(&iter)) != NULL) {
        // 若有匹配函数,则调用匹配函数比较值
        // 否则比对是否是同一个对象(地址是否相同)
        if (list->match) {
            if (list->match(node->value, key)) {
                return node;
            }
        } else {
            if (key == node->value) {
                return node;
            }
        }
    }
    return NULL;
}
  • 根据下标搜索节点
listNode *listIndex(list *list, long index) {
    listNode *n;
    
    // 若下标为负,则后向遍历,否则前向遍历
    if (index < 0) {
        index = (-index)-1;
        n = list->tail;
        while(index-- && n) n = n->prev;
    } else {
        n = list->head;
        while(index-- && n) n = n->next;
    }
    return n;
}

2.2.9 链表的多态

是一个典型的双向链接及迭代器实现。只是对于值的类型及处理,实现了多态,可为不同的链表实例设置不同的值类型和处理函数。

2.3 字典(Dict)

字典是Redis的重要数据结构,Redis的数据库就是使用字典作为底层实现的。代码位于dict.h和dict.c中。

2.3.1 字典的定义

  • 字典实现所用的哈希表
typedef struct dictht {
    // 哈希表节点数组
    dictEntry **table;
    // 哈希表大小
    unsigned long size;
    // 大小掩码,只是等于size-1
    unsigned long sizemask;
    // 哈希表已有节点数量
    unsigned long used;
} dictht;
  • 哈希表节点
typedef struct dictEntry {
    // 键
    void *key;
    // 值
    union {
        void *val;
        uint64_t u64;
        int64_t s64;
        double d;
    } v;
    // 指向下一个节点
    struct dictEntry *next;
} dictEntry;
  • 哈希表示例图如下
哈希表示例
  • 字典
typedef struct dict {
    // 指向字典类型结构
    dictType *type;
    // 私有数据
    void *privdata;
    // 2个哈希表
    dictht ht[2];
    // rehash索引,rehash未进行时其值为-1
    long rehashidx;
    // 当前的迭代器数量
    unsigned long iterators;
} dict;

// 字典类型,保存一组操作特定类型键值对的函数
// Redis为不同的字典设置不同的类型特定函数
typedef struct dictType {
    // 计算哈希值
    uint64_t (*hashFunction)(const void *key);
    // 复制键
    void *(*keyDup)(void *privdata, const void *key);
    // 复制值
    void *(*valDup)(void *privdata, const void *obj);
    // 比较键
    int (*keyCompare)(void *privdata, const void *key1, const void *key2);
    // 销毁键
    void (*keyDestructor)(void *privdata, void *key);
    // 销毁值
    void (*valDestructor)(void *privdata, void *obj);
} dictType;

为了实现渐增式rehash,字典使用了两个哈希表,ht[0]和ht[1]。一般情况下,只使用ht[0]。rehash时,会逐个将ht[0]的元素移到ht[1],直到ht[0]清空为止。

2.3.2 字典创建

// 传入字典类型和私有数据,创建字典
dict *dictCreate(dictType *type, void *privDataPtr)
{
    // 申请内存
    dict *d = zmalloc(sizeof(*d));
    // 初始化
    _dictInit(d,type,privDataPtr);
    return d;
}

// 初始化字典
int _dictInit(dict *d, dictType *type, void *privDataPtr)
{
    // 初始化哈希表
    _dictReset(&d->ht[0]);
    _dictReset(&d->ht[1]);
    // 初始化字典属性
    d->type = type;
    d->privdata = privDataPtr;
    d->rehashidx = -1;
    d->iterators = 0;
    return DICT_OK;
}

// 重置哈希表:全部置空
static void _dictReset(dictht *ht)
{
    ht->table = NULL;
    ht->size = 0;
    ht->sizemask = 0;
    ht->used = 0;
}

2.3.3 添加元素

  • 计算键的哈希值
// 调用字典类型的hashFunction函数计算键的哈希值
#define dictHashKey(d, key) (d)->type->hashFunction(key)
  • 设置键
// 若字典类型的keyDup函数存在,则使用函数计算后赋值,否则直接赋值
#define dictSetKey(d, entry, _key_) do { \
    if ((d)->type->keyDup) \
        (entry)->key = (d)->type->keyDup((d)->privdata, _key_); \
    else \
        (entry)->key = (_key_); \
} while(0)
  • 设置值
// 若字典类型的valDup函数存在,则使用函数计算后赋值,否则直接赋值
#define dictSetVal(d, entry, _val_) do { \
    if ((d)->type->valDup) \
        (entry)->v.val = (d)->type->valDup((d)->privdata, _val_); \
    else \
        (entry)->v.val = (_val_); \
} while(0)
  • 判断是否处于rehash中
#define dictIsRehashing(d) ((d)->rehashidx != -1)
  • 向字典添加键值对
int dictAdd(dict *d, void *key, void *val)
{
    // 构造哈希表节点
    dictEntry *entry = dictAddRaw(d,key,NULL);
    if (!entry) return DICT_ERR;
    
    // 设置节点的值
    dictSetVal(d, entry, val);
    return DICT_OK;
}

dictEntry *dictAddRaw(dict *d, void *key, dictEntry **existing)
{
    int index;
    dictEntry *entry;
    dictht *ht;
    
    if (dictIsRehashing(d)) _dictRehashStep(d);

    // 计算键的哈希值, 查找是否存在,若存在则返回
    if ((index = _dictKeyIndex(d, key, dictHashKey(d,key), existing)) == -1)
        return NULL;

    // 若正在rehash,则使用ht[1]哈希表,否则使用ht[0]哈希表
    ht = dictIsRehashing(d) ? &d->ht[1] : &d->ht[0];
    // 为哈希表节点申请内存
    entry = zmalloc(sizeof(*entry));
    // 根据键的哈希值寻找节点链表,插入到表头
    entry->next = ht->table[index];
    ht->table[index] = entry;
    // 增加节点计数
    ht->used++;
    
    // 设置节点的键
    dictSetKey(d, entry, key);
    return entry;
}

2.3.4 字典的扩张

  • 字典初始大小:字典的大小指的是哈希表的槽数,即哈希表中链表的条数
#define DICT_HT_INITIAL_SIZE     4
  • 对指定字典大小进行规整:大于等于指定大小的最小2次幂值
static unsigned long _dictNextPower(unsigned long size)
{
    unsigned long i = DICT_HT_INITIAL_SIZE;
    if (size >= LONG_MAX) return LONG_MAX;
    while(1) {
        if (i >= size) return i;
        i *= 2;
    }
}
  • 将字典扩张到指定大小
int dictExpand(dict *d, unsigned long size)
{
    // 新的哈希表
    dictht n;
    
    // 将指定大小值进行规整:不小于size的最小2次幂值
    unsigned long realsize = _dictNextPower(size);
    
    // 判断扩张大小无效的情况
    if (dictIsRehashing(d) || d->ht[0].used > size)
        return DICT_ERR;
    if (realsize == d->ht[0].size) return DICT_ERR;
    
    // 设置新哈希表属性
    n.size = realsize;
    n.sizemask = realsize-1;
    // 创建链表指针数组
    n.table = zcalloc(realsize*sizeof(dictEntry*));
    n.used = 0;
    
    // 若是初始化,则此次不是rehash,将新哈希表设置为0号即可。
    if (d->ht[0].table == NULL) {
        d->ht[0] = n;
        return DICT_OK;
    }
    
    // 若0号哈希表存在,则此次是rehash,将新哈希表设置为1号
    // 并且将字典置为rehash中状态,以便操作元素时进行rehash
    d->ht[1] = n;
    d->rehashidx = 0;
    return DICT_OK;
}

2.3.5 rehash

随着操作的不断进行,哈希表的中元素最终会偏多或偏少,为了使哈希表的负载因子维持在一个合理范围内,需要对哈希表进行伸缩,而伸缩是通过rehash(重散列)来完成的。rehash步骤如下:

  1. 新建一张哈希表,即为ht[1](称之为1号哈希表),其大小为:
    • 若为扩张,则是大于等于现有节点数2倍的最小2次幂值;
    • 若为收缩,则是大于等于现有节点数的最小2次幂值。
  2. 对ht[0](称之为0号哈希表)中的所有元素重新计算键的哈希值和索引值,然后迁移到1号哈希表。
  3. ht[0]中的所有元素迁移完毕后,释放ht[0],然后将ht[1]设置为ht[0]。其后为ht[1]新建一张空哈希表,以备下次rehash使用。

如果字典中的元素数量太多,一次性地将所有元素迁移会花费很长时间,为了避免影响服务性能,Redis采用分步渐进式rehash,其步骤如下:

  1. 新建ht[1]哈希表(同上第1步)
  2. 在字典中维护一个计数器rehashidx,-1表示未开始,0表示开始。
  3. 开始rehash后,每次对字典进行添加、删除、查找、更新等操作时,会顺带进行一步rehash,将ht[0]中的部分元素迁移互ht[1],完成后,rehashidx加1。
  4. 最终,ht[0]中的所有元素迁移到ht[1],然后释放ht[0],将ht[1]置为ht[0],rehashidx复位为-1,一次完整的rehash结束。
/* Performs N steps of incremental rehashing. Returns 1 if there are still
 * keys to move from the old to the new hash table, otherwise 0 is returned.
 *
 * Note that a rehashing step consists in moving a bucket (that may have more
 * than one key as we use chaining) from the old to the new hash table, however
 * since part of the hash table may be composed of empty spaces, it is not
 * guaranteed that this function will rehash even a single bucket, since it
 * will visit at max N*10 empty buckets in total, otherwise the amount of
 * work it does would be unbound and the function may block for a long time. */
// 进行n步rehash,如果还有键需要迁移则返回1,否则返回0
// 
int dictRehash(dict *d, int n) {
    int empty_visits = n*10; /* Max number of empty buckets to visit. */
    if (!dictIsRehashing(d)) return 0;

    while(n-- && d->ht[0].used != 0) {
        dictEntry *de, *nextde;

        /* Note that rehashidx can't overflow as we are sure there are more
         * elements because ht[0].used != 0 */
        assert(d->ht[0].size > (unsigned long)d->rehashidx);
        while(d->ht[0].table[d->rehashidx] == NULL) {
            d->rehashidx++;
            if (--empty_visits == 0) return 1;
        }
        de = d->ht[0].table[d->rehashidx];
        /* Move all the keys in this bucket from the old to the new hash HT */
        while(de) {
            unsigned int h;

            nextde = de->next;
            /* Get the index in the new hash table */
            h = dictHashKey(d, de->key) & d->ht[1].sizemask;
            de->next = d->ht[1].table[h];
            d->ht[1].table[h] = de;
            d->ht[0].used--;
            d->ht[1].used++;
            de = nextde;
        }
        d->ht[0].table[d->rehashidx] = NULL;
        d->rehashidx++;
    }

    /* Check if we already rehashed the whole table... */
    if (d->ht[0].used == 0) {
        zfree(d->ht[0].table);
        d->ht[0] = d->ht[1];
        _dictReset(&d->ht[1]);
        d->rehashidx = -1;
        return 0;
    }

    /* More to rehash... */
    return 1;
}

2.3.4 删除元素

// 删除键对应的元素,成功返回DICT_OK,找不到元素返回DICT_ERR
int dictDelete(dict *ht, const void *key) {
    return dictGenericDelete(ht,key,0) ? DICT_OK : DICT_ERR;
}

static dictEntry *dictGenericDelete(dict *d, const void *key, int nofree) {
    unsigned int h, idx;
    dictEntry *he, *prevHe;
    int table;

    // 无节点返回空
    if (d->ht[0].used == 0 && d->ht[1].used == 0) return NULL;
    
    if (dictIsRehashing(d)) _dictRehashStep(d);
    
    // 计算键的哈希值
    h = dictHashKey(d, key);
    
    // 遍历两个哈希表
    for (table = 0; table <= 1; table++) {
        // 哈希值与大小掩码,得出节点链表下标
        idx = h & d->ht[table].sizemask;
        // 节点链表头节点
        he = d->ht[table].table[idx];
        prevHe = NULL;
        // 从头节点依次遍历整个链表
        while(he) {
            // 若找到相同键节点
            if (key==he->key || dictCompareKeys(d, key, he->key)) {
                // 将节点从链表中移除
                if (prevHe) // 中间节点
                    prevHe->next = he->next;
                else // 头节点
                    d->ht[table].table[idx] = he->next;
                
                if (!nofree) {
                    // 释放键
                    dictFreeKey(d, he);
                    // 释放值
                    dictFreeVal(d, he);
                    // 释放节点
                    zfree(he);
                }
                // 节点计数减1
                d->ht[table].used--;
                // 返回
                return he;
            }
            // 当前节点不是,移动到下一节点
            prevHe = he;
            he = he->next;
        }
        if (!dictIsRehashing(d)) break;
    }
    return NULL; /* not found */
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,294评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,493评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,790评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,595评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,718评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,906评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,053评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,797评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,250评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,570评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,711评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,388评论 4 332
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,018评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,796评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,023评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,461评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,595评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容

  • 引入 Redis对外提供了5种类型:字符串、列表、集合、有序集合以及哈希表,但底层实现并不是固定的,以上五种数据结...
    宇宙最强架构师阅读 652评论 0 3
  • 字典是Redis的重要数据结构,Redis的数据库就是使用字典作为底层实现的。代码位于dict.h和dict.c中...
    童伯虎阅读 3,015评论 2 3
  • 本文摘抄自redis阅读笔记 典在Redis中应用十分广泛,它是实现数据库的基础,特别的它是数据库键空间的实现方式...
    lintong阅读 596评论 0 3
  • 数据结构与对象 Redis的底层数据结构,了解Redis的底层数据结构有助于我们更好的运用Redis。 SDS R...
    falm阅读 594评论 0 4
  • 用快乐去奔跑,用心灵去倾听,用思维去发展,用努力去奋斗,用目标去衡量,用大爱去生活。
    大道至简活出精彩阅读 100评论 0 0