這次研究了一下intset。研究的過程中，一度看不下過去，可是還是咬牙挺過來了。看懂了也就是那么回事。靜下心來，切莫浮躁

Redis為了追求高效，在存儲下做了非常多的優(yōu)化，像intset就是作者為了節(jié)約內(nèi)存定制的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含后面將要閱讀的壓縮列表。

intset是一個(gè)有序的整數(shù)集，提供了添加，刪除，查找的接口，針對uint16_t uint32_t uint64_t，提供了不同編碼的轉(zhuǎn)換（嚴(yán)格的說僅僅是類型的提升）

首先。看一下它的結(jié)構(gòu)定義：

typedef struct intset { uint32_t encoding; uint32_t length; int8_t contents[]; } intset;encoding：有例如以下幾種編碼

#define INTSET_ENC_INT16 (sizeof(int16_t)) #define INTSET_ENC_INT32 (sizeof(int32_t)) #define INTSET_ENC_INT64 (sizeof(int64_t))實(shí)際上這里使用一個(gè)uint8_t存儲就夠了

length：當(dāng)前整數(shù)集有多少個(gè)整數(shù)

contents[]：詳細(xì)存儲的位置。這里以一個(gè)字節(jié)為存儲單元，方便對高類型進(jìn)行尋址

看一下它對外提供的接口：

intset *intsetNew(void); intset *intsetAdd(intset *is, int64_t value, uint8_t *success); intset *intsetRemove(intset *is, int64_t value, int *success); uint8_t intsetFind(intset *is, int64_t value); int64_t intsetRandom(intset *is); uint8_t intsetGet(intset *is, uint32_t pos, int64_t *value); uint32_t intsetLen(intset *is); size_t intsetBlobLen(intset *is); 一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。必定要提供類似插入。查詢。刪除這種接口。另外不要暴露內(nèi)部使用的接口，這里提供的接口，我們詳細(xì)分析幾個(gè)

初始化接口：

/* Create an empty intset. */ intset *intsetNew(void) {intset *is = malloc(sizeof(intset));is->encoding = intrev32ifbe(INTSET_ENC_INT16);is->length = 0;return is; }沒什么難的，注意默認(rèn)使用最低的2字節(jié)存儲

/* Insert an integer in the intset */ intset *intsetAdd(intset *is, int64_t value, uint8_t *success) {uint8_t valenc = _intsetValueEncoding(value);uint32_t pos;if (success) *success = 1;/* Upgrade encoding if necessary. If we need to upgrade, we know that* this value should be either appended (if > 0) or prepended (if < 0),* because it lies outside the range of existing values. */if (valenc > intrev32ifbe(is->encoding)) {/* This always succeeds, so we don't need to curry *success. */return intsetUpgradeAndAdd(is,value);} else {/* Abort if the value is already present in the set.* This call will populate "pos" with the right position to insert* the value when it cannot be found. */if (intsetSearch(is,value,&pos)) {if (success) *success = 0;return is;}is = intsetResize(is,intrev32ifbe(is->length)+1);if (pos < intrev32ifbe(is->length)) intsetMoveTail(is,pos,pos+1);}_intsetSet(is,pos,value);is->length = intrev32ifbe(intrev32ifbe(is->length)+1);return is; }

這個(gè)接口比較有難度。詳細(xì)分析：

1、首先推斷要添加的值的編碼是否大于當(dāng)前編碼，大于則進(jìn)行類型提升。并添加value

2、假設(shè)小于當(dāng)前編碼，首先查詢數(shù)據(jù)是否存在，存在則返回，不存在則設(shè)置插入位置pos

3、又一次分配內(nèi)存大小

4、移動數(shù)據(jù)。全部數(shù)據(jù)往后移動。復(fù)雜度有點(diǎn)高啊

5、插入數(shù)據(jù)，設(shè)置數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)

當(dāng)中。類型提升并插入value的接口例如以下：

/* Upgrades the intset to a larger encoding and inserts the given integer. */ static intset *intsetUpgradeAndAdd(intset *is, int64_t value) {uint8_t curenc = intrev32ifbe(is->encoding);uint8_t newenc = _intsetValueEncoding(value);int length = intrev32ifbe(is->length);int prepend = value < 0 ? 1 : 0;/* First set new encoding and resize */is->encoding = intrev32ifbe(newenc);is = intsetResize(is,intrev32ifbe(is->length)+1);/* Upgrade back-to-front so we don't overwrite values.* Note that the "prepend" variable is used to make sure we have an empty* space at either the beginning or the end of the intset. */while(length--)_intsetSet(is,length+prepend,_intsetGetEncoded(is,length,curenc));/* Set the value at the beginning or the end. */if (prepend)_intsetSet(is,0,value);else_intsetSet(is,intrev32ifbe(is->length),value);is->length = intrev32ifbe(intrev32ifbe(is->length)+1);return is; }能夠看到，類型提升的步驟例如以下：

1、由于整數(shù)集是有序的，所以首先推斷要加入的數(shù)是正數(shù)還是負(fù)數(shù)，正數(shù)就在尾部加入，負(fù)數(shù)則在頭部加入

2、添加內(nèi)存大小

3、移動數(shù)據(jù)，這里和第一步掛鉤。并且移動的過程比較難以理解，首先依據(jù)原來編碼取出數(shù)據(jù)，然后依據(jù)新的編碼插入數(shù)據(jù)

4、插入數(shù)據(jù)。在頭部還是尾部插入

5、改動數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)

另外移動數(shù)據(jù)的接口例如以下：

static void intsetMoveTail(intset *is, uint32_t from, uint32_t to) {void *src, *dst;uint32_t bytes = intrev32ifbe(is->length)-from;uint32_t encoding = intrev32ifbe(is->encoding);if (encoding == INTSET_ENC_INT64) {src = (int64_t*)is->contents+from;dst = (int64_t*)is->contents+to;bytes *= sizeof(int64_t);} else if (encoding == INTSET_ENC_INT32) {src = (int32_t*)is->contents+from;dst = (int32_t*)is->contents+to;bytes *= sizeof(int32_t);} else {src = (int16_t*)is->contents+from;dst = (int16_t*)is->contents+to;bytes *= sizeof(int16_t);}memmove(dst,src,bytes); }由于是連續(xù)的內(nèi)存，找到移動的起始位置，然后memmove(),bingo！

！！

查找數(shù)據(jù)的接口實(shí)現(xiàn)：

static uint8_t intsetSearch(intset *is, int64_t value, uint32_t *pos) {int min = 0, max = intrev32ifbe(is->length)-1, mid = -1;int64_t cur = -1;/* The value can never be found when the set is empty */if (intrev32ifbe(is->length) == 0) {if (pos) *pos = 0;return 0;} else {/* Check for the case where we know we cannot find the value,* but do know the insert position. */if (value > _intsetGet(is,intrev32ifbe(is->length)-1)) {if (pos) *pos = intrev32ifbe(is->length);return 0;} else if (value < _intsetGet(is,0)) {if (pos) *pos = 0;return 0;}}while(max >= min) {mid = ((unsigned int)min + (unsigned int)max) >> 1;cur = _intsetGet(is,mid);if (value > cur) {min = mid+1;} else if (value < cur) {max = mid-1;} else {break;}}if (value == cur) {if (pos) *pos = mid;return 1;} else {if (pos) *pos = min;return 0;} }

還是個(gè)二分查找，niubility！！

！個(gè)人感覺這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的高效就體如今這里。由于是有序。所以查找高速，由于是數(shù)組。所以插入。刪除。是連續(xù)內(nèi)存拷貝，也非常快

有時(shí)間突然想去看一下STL Vector的實(shí)現(xiàn)了，它的insert是怎樣實(shí)現(xiàn)的？

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/mfrbuaa/p/5265268.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Redis源代码分析-内存数据结构intset的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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