Nginx源码分析-数据结构之双向链表queue
Nginx 中定义了一个同一般双向链表基本相同的双向链表结构 ngx_queue_t,定义在 ngx_queue.c/h 中。
数据结构定义
typedef struct ngx_queue_s ngx_queue_t;
struct ngx_queue_s {
ngx_queue_t *prev; //链表前结点
ngx_queue_t *next; //链表后结点
};
此结构一般会嵌入到其它结构中,作为其它数据结构的前后向指针使用,此时可通过链表结点指针找到原数据结构:
//通过链表地址找到数据结构地址,q为链表地址,type为数据结构类型,link为数据结构type中的双向链表元素
#define ngx_queue_data(q, type, link) \
(type *) ((u_char *) q - offsetof(type, link))
链表操作
nginx 的双向链表需要定义一个 ngx_queue_t 结点作头结点,记录链表信息,相当于哨兵结点。
链表头操作:
//初始化链表头
#define ngx_queue_init(q) \
(q)->prev = q; \
(q)->next = q
//判断链表是否为空
#define ngx_queue_empty(h) \
(h == (h)->prev)
//取链表第一个节点
#define ngx_queue_head(h) \
(h)->next
//取链表最后一个节点
#define ngx_queue_last(h) \
(h)->prev
//取链表头
#define ngx_queue_sentinel(h) \
(h)
链表的一些基本操作:
//将节点插入到链表前面
#define ngx_queue_insert_head(h, x) \
(x)->next = (h)->next; \
(x)->next->prev = x; \
(x)->prev = h; \
(h)->next = x
#define ngx_queue_insert_after ngx_queue_insert_head
//将节点插入到链表末尾
#define ngx_queue_insert_tail(h, x) \
(x)->prev = (h)->prev; \
(x)->prev->next = x; \
(x)->next = h; \
(h)->prev = x
//下一结点
#define ngx_queue_next(q) \
(q)->next
//前一结点
#define ngx_queue_prev(q) \
(q)->prev
#if (NGX_DEBUG)
//从链表中删除节点x
#define ngx_queue_remove(x) \
(x)->next->prev = (x)->prev; \
(x)->prev->next = (x)->next; \
(x)->prev = NULL; \
(x)->next = NULL
#else
#define ngx_queue_remove(x) \
(x)->next->prev = (x)->prev; \
(x)->prev->next = (x)->next
#endif
链表的一些较复杂的操作有分隔链表,合并链表,查找链表的中间位置结点和链表排序。
//将链表h从q节点分开为两个链表,第一个链表仍然以h为链表头节点,后一个链表以n为链表头节点
#define ngx_queue_split(h, q, n) \
(n)->prev = (h)->prev; \
(n)->prev->next = n; \
(n)->next = q; \
(h)->prev = (q)->prev; \
(h)->prev->next = h; \
(q)->prev = n;
//合并两个链,h,n分别为两个链表头
#define ngx_queue_add(h, n) \
(h)->prev->next = (n)->next; \
(n)->next->prev = (h)->prev; \
(h)->prev = (n)->prev; \
(h)->prev->next = h;
//找到双向链表的中间节点,如果链表有奇数个元素,则返回中间节点,如果有偶数个节点,返回第二部分的首节点
ngx_queue_t *
ngx_queue_middle(ngx_queue_t *queue)
{
ngx_queue_t *middle, *next;
middle = ngx_queue_head(queue);
//当链表中没有节点或只有一个节点时,返回middle节点
if (middle == ngx_queue_last(queue)) {
return middle;
}
//定义两个指针,next循环链表所有结点,middle指向头结点到next结点的中间位置,每次循环next移动两次,middle移动一次,保持middle指向中间位置,直到next循环完整个链表,找到middle位置
next = ngx_queue_head(queue);
for ( ;; ) {
middle = ngx_queue_next(middle);
next = ngx_queue_next(next);
if (next == ngx_queue_last(queue)) {
return middle;
}
next = ngx_queue_next(next);
if (next == ngx_queue_last(queue)) {
return middle;
}
}
}
/* the stable insertion sort */
//利用插入排序对链表进行排序,cmp为链表元素比较函数
void
ngx_queue_sort(ngx_queue_t *queue,
ngx_int_t (*cmp)(const ngx_queue_t *, const ngx_queue_t *))
{
ngx_queue_t *q, *prev, *next;
q = ngx_queue_head(queue);
if (q == ngx_queue_last(queue)) {
return;
}
for (q = ngx_queue_next(q); q != ngx_queue_sentinel(queue); q = next) {
prev = ngx_queue_prev(q);
next = ngx_queue_next(q);
ngx_queue_remove(q);
do {
if (cmp(prev, q) <= 0) {
break;
}
prev = ngx_queue_prev(prev);
} while (prev != ngx_queue_sentinel(queue));
ngx_queue_insert_after(prev, q);
}
}
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