redis 源码阅读 - 内存编码篇 - 压缩列表 ziplist
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2.压缩列表 ziplist.h 和 ziplist.c
数据结构定义
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有序整数集合
typedef struct zlentry { // prevrawlen :前置节点的长度 // prevrawlensize :编码 prevrawlen 所需的字节大小 unsigned int prevrawlensize, prevrawlen; // len :当前节点值的长度 // lensize :编码 len 所需的字节大小 unsigned int lensize, len; // 当前节点 header 的大小 // 等于 prevrawlensize + lensize unsigned int headersize; // 当前节点值所使用的编码类型 unsigned char encoding; // 指向当前节点的指针 unsigned char *p; } zlentry;
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布局
// <zlbytes> 是一个uint32_t,保存着 ziplist 使用的内存数量
#define ZIPLIST_BYTES(zl) (*((uint32_t*)(zl)))
// <zltail> 是一个uint32_t,保存着到达列表中最后一个节点的偏移量
#define ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) (*((uint32_t*)((zl)+sizeof(uint32_t))))
// 最后一个节点
#define ZIPLIST_ENTRY_TAIL(zl) ((zl)+intrev32ifbe(ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl)))
// <zllen> 是一个uint16_t, 保存着列表中的节点数量
#define ZIPLIST_LENGTH(zl) (*((uint16_t*)((zl)+sizeof(uint32_t)*2)))
// <zlend> 的长度为 1 字节,值为 255 ,标识列表的末尾
#define ZIP_END 255
#define ZIPLIST_ENTRY_END(zl) ((zl)+intrev32ifbe(ZIPLIST_BYTES(zl))-1)
// 返回 ziplist 表头的大小
#define ZIPLIST_HEADER_SIZE (sizeof(uint32_t)*2+sizeof(uint16_t))
// 第一个节点
#define ZIPLIST_ENTRY_HEAD(zl) ((zl)+ZIPLIST_HEADER_SIZE)
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编码
// 节点 带有一个 header,包含 2 部分: // 前置节点 长度 // 当前节点 长度 & type // 长度 // 1) 小于254, 1个字节 // 2) 大于等于254, 5个字节,第一个字节 = 254, 后四个字节保存长度 #define ZIP_BIGLEN 254 // type // string: 2位编码 + 长度 // |00pppppp|: 0 - 63 // |01pppppp|qqqqqqqq|: 64 - 16383 // |10pppppp|qqqqqqqq|mmmmmmmm|nnnnnnnn|oooooooo|: 16383 - // // 整数 :1个字节编码 // |11000000|:int16_t,2字节 // |11010000|:int32_t,4字节 // |11100000|:int64_t,8字节 // |11110000|:int24_t,3字节 // |11111110|:int8_t,1字节 // |1111xxxx|:[0,12],0字节,xxxx - 1 // string编码掩码 #define ZIP_STR_MASK 0xc0 #define ZIP_STR_06B (0 << 6) #define ZIP_STR_14B (1 << 6) #define ZIP_STR_32B (2 << 6) #define ZIP_IS_STR(enc) (((enc) & ZIP_STR_MASK) < ZIP_STR_MASK) // 整数编码掩码 #define ZIP_INT_MASK 0x30 #define ZIP_INT_16B (0xc0 | 0<<4) #define ZIP_INT_32B (0xc0 | 1<<4) #define ZIP_INT_64B (0xc0 | 2<<4) #define ZIP_INT_24B (0xc0 | 3<<4) #define ZIP_INT_8B 0xfe #define ZIP_INT_IMM_MASK 0x0f #define ZIP_INT_IMM_MIN 0xf1 /* 11110001 */ #define ZIP_INT_IMM_MAX 0xfd /* 11111101 */ #define ZIP_INT_IMM_VAL(v) (v & ZIP_INT_IMM_MASK) #define INT24_MAX 0x7fffff #define INT24_MIN (-INT24_MAX - 1)
Helper函数(可跳过,需要时阅读)
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一些宏
#define ZIPLIST_INCR_LENGTH(zl,incr) { \ if (ZIPLIST_LENGTH(zl) < UINT16_MAX) \ ZIPLIST_LENGTH(zl) = intrev16ifbe(intrev16ifbe(ZIPLIST_LENGTH(zl))+incr); \ } #define ZIP_ENTRY_ENCODING(ptr, encoding) do { \ (encoding) = (ptr[0]); \ if ((encoding) < ZIP_STR_MASK) (encoding) &= ZIP_STR_MASK; \ } while(0)
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Get int size
static unsigned int zipIntSize(unsigned char encoding) { switch(encoding) { case ZIP_INT_8B: return 1; case ZIP_INT_16B: return 2; case ZIP_INT_24B: return 3; case ZIP_INT_32B: return 4; case ZIP_INT_64B: return 8; default: return 0; /* 4 bit immediate */ } assert(NULL); return 0; }
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encode type & length
static unsigned int zipEncodeLength(unsigned char *p, unsigned char encoding, unsigned int rawlen) { unsigned char len = 1, buf[5]; // 编码字符串 if (ZIP_IS_STR(encoding)) { if (rawlen <= 0x3f) { if (!p) return len; buf[0] = ZIP_STR_06B | rawlen; } else if (rawlen <= 0x3fff) { len += 1; if (!p) return len; buf[0] = ZIP_STR_14B | ((rawlen >> 8) & 0x3f); buf[1] = rawlen & 0xff; } else { len += 4; if (!p) return len; buf[0] = ZIP_STR_32B; buf[1] = (rawlen >> 24) & 0xff; buf[2] = (rawlen >> 16) & 0xff; buf[3] = (rawlen >> 8) & 0xff; buf[4] = rawlen & 0xff; } // 编码整数 } else { if (!p) return len; buf[0] = encoding; } // 将编码后的长度写入 p memcpy(p,buf,len); // 返回编码所需的字节数 return len; }
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decode type & length
#define ZIP_DECODE_LENGTH(ptr, encoding, lensize, len) do { /* 取出值的编码类型 */ ZIP_ENTRY_ENCODING((ptr), (encoding)); /* 字符串编码 */ if ((encoding) < ZIP_STR_MASK) { if ((encoding) == ZIP_STR_06B) { (lensize) = 1; (len) = (ptr)[0] & 0x3f; } else if ((encoding) == ZIP_STR_14B) { (lensize) = 2; (len) = (((ptr)[0] & 0x3f) << 8) | (ptr)[1]; } else if (encoding == ZIP_STR_32B) { (lensize) = 5; (len) = ((ptr)[1] << 24) | ((ptr)[2] << 16) | ((ptr)[3] << 8) | ((ptr)[4]); } else { assert(NULL); } /* 整数编码 */ } else { (lensize) = 1; (len) = zipIntSize(encoding); } } while(0);
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编码前置节点长度
static unsigned int zipPrevEncodeLength(unsigned char *p, unsigned int len) { // 仅返回编码 len 所需的字节数量 if (p == NULL) { return (len < ZIP_BIGLEN) ? 1 : sizeof(len)+1; // 写入并返回编码 len 所需的字节数量 } else { // 1 字节 if (len < ZIP_BIGLEN) { p[0] = len; return 1; // 5 字节 } else { // 添加 5 字节长度标识 p[0] = ZIP_BIGLEN; // 写入编码 memcpy(p+1,&len,sizeof(len)); // 如果有必要的话,进行大小端转换 memrev32ifbe(p+1); // 返回编码长度 return 1+sizeof(len); } } } static void zipPrevEncodeLengthForceLarge(unsigned char *p, unsigned int len) { if (p == NULL) return; // 设置 5 字节长度标识 p[0] = ZIP_BIGLEN; // 写入 len memcpy(p+1,&len,sizeof(len)); memrev32ifbe(p+1); } static int zipPrevLenByteDiff(unsigned char *p, unsigned int len) { unsigned int prevlensize; // 取出编码原来的前置节点长度所需的字节数 // T = O(1) ZIP_DECODE_PREVLENSIZE(p, prevlensize); // 计算编码 len 所需的字节数,然后进行减法运算 // T = O(1) return zipPrevEncodeLength(NULL, len) - prevlensize; }
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解码前置节点长度
#define ZIP_DECODE_PREVLENSIZE(ptr, prevlensize) do { if ((ptr)[0] < ZIP_BIGLEN) { (prevlensize) = 1; } else { (prevlensize) = 5; } } while(0); #define ZIP_DECODE_PREVLEN(ptr, prevlensize, prevlen) do { ZIP_DECODE_PREVLENSIZE(ptr, prevlensize); if ((prevlensize) == 1) { (prevlen) = (ptr)[0]; } else if ((prevlensize) == 5) { assert(sizeof((prevlensize)) == 4); memcpy(&(prevlen), ((char*)(ptr)) + 1, 4); memrev32ifbe(&prevlen); } } while(0);
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Resize
static unsigned char *ziplistResize(unsigned char *zl, unsigned int len) { // 用 zrealloc ,扩展时不改变现有元素 zl = zrealloc(zl,len); // 更新 bytes 属性 ZIPLIST_BYTES(zl) = intrev32ifbe(len); // 重新设置表末端 zl[len-1] = ZIP_END; return zl; }
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更新前置节点长度
static unsigned char *__ziplistCascadeUpdate(unsigned char *zl, unsigned char *p) { size_t curlen = intrev32ifbe(ZIPLIST_BYTES(zl)), rawlen, rawlensize; size_t offset, noffset, extra; unsigned char *np; zlentry cur, next; // 递归至最后一个节点 while (p[0] != ZIP_END) { // 将 p 所指向的节点的信息保存到 cur 结构中 cur = zipEntry(p); // 当前节点的长度 rawlen = cur.headersize + cur.len; // 计算编码当前节点的长度所需的字节数 rawlensize = zipPrevEncodeLength(NULL,rawlen); // 如果已经没有后续空间需要更新了,跳出 if (p[rawlen] == ZIP_END) break; // 取出后续节点的信息,保存到 next 结构中 next = zipEntry(p+rawlen); // 后续节点编码当前节点的空间已经足够,无须再进行任何处理,跳出 if (next.prevrawlen == rawlen) break; if (next.prevrawlensize < rawlensize) { // next 空间的大小不足以编码 cur 的长度,需要对 next 节点的空间进行扩展 // 记录 p 的偏移量 offset = p-zl; // 计算需要增加的节点数量 extra = rawlensize-next.prevrawlensize; // 扩展 zl 的大小 zl = ziplistResize(zl,curlen+extra); // 还原指针 p p = zl+offset; // 记录下一节点的偏移量 np = p+rawlen; noffset = np-zl; if ((zl+intrev32ifbe(ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl))) != np) { ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) = intrev32ifbe(intrev32ifbe(ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl))+extra); } // | header | value | ==> | header | | value | ==> | header | value | // |<-->| // 为新 header 腾出的空间 memmove(np+rawlensize, np+next.prevrawlensize, curlen-noffset-next.prevrawlensize-1); // 将新的前一节点长度值编码进新的 next 节点的 header zipPrevEncodeLength(np,rawlen); // 移动指针,继续处理下个节点 p += rawlen; curlen += extra; } else { if (next.prevrawlensize > rawlensize) { // 需要进行缩小,但不进行缩小操作 zipPrevEncodeLengthForceLarge(p+rawlen,rawlen); } else { // 说明 cur 节点的长度正好可以编码到 next 节点的 header 中 zipPrevEncodeLength(p+rawlen,rawlen); } break; } } return zl; }
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Get entry number
unsigned int ziplistLen(unsigned char *zl) { unsigned int len = 0; // 节点数小于 UINT16_MAX if (intrev16ifbe(ZIPLIST_LENGTH(zl)) < UINT16_MAX) { len = intrev16ifbe(ZIPLIST_LENGTH(zl)); // 节点数大于 UINT16_MAX 时,需要遍历整个列表才能计算出节点数 } else { unsigned char *p = zl+ZIPLIST_HEADER_SIZE; while (*p != ZIP_END) { p += zipRawEntryLength(p); len++; } if (len < UINT16_MAX) ZIPLIST_LENGTH(zl) = intrev16ifbe(len); } return len; } size_t ziplistBlobLen(unsigned char *zl) { return intrev32ifbe(ZIPLIST_BYTES(zl)); }
构造函数
unsigned char *ziplistNew(void) {
// 1 字节是表末端 ZIP_END 的大小
unsigned int bytes = ZIPLIST_HEADER_SIZE+1;
// 为表头和表末端分配空间
unsigned char *zl = zmalloc(bytes);
// 初始化表属性
ZIPLIST_BYTES(zl) = intrev32ifbe(bytes);
ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) = intrev32ifbe(ZIPLIST_HEADER_SIZE);
ZIPLIST_LENGTH(zl) = 0;
// 设置表末端
zl[bytes-1] = ZIP_END;
return zl;
}
解码entry
static unsigned int zipRawEntryLength(unsigned char *p) {
unsigned int prevlensize, encoding, lensize, len;
// 取出编码前置节点的长度所需的字节数
ZIP_DECODE_PREVLENSIZE(p, prevlensize);
// 取出当前节点值的编码类型,编码节点值长度所需的字节数,以及节点值的长度
ZIP_DECODE_LENGTH(p + prevlensize, encoding, lensize, len);
// 计算节点占用的字节数总和
return prevlensize + lensize + len;
}
static int zipTryEncoding(unsigned char *entry, unsigned int entrylen, long long *v, unsigned char *encoding) {
long long value;
// 忽略太长或太短的字符串
if (entrylen >= 32 || entrylen == 0) return 0;
// 尝试转换
if (string2ll((char*)entry,entrylen,&value)) {
// 转换成功,以从小到大的顺序检查适合值 value 的编码方式
if (value >= 0 && value <= 12) {
*encoding = ZIP_INT_IMM_MIN+value;
} else if (value >= INT8_MIN && value <= INT8_MAX) {
*encoding = ZIP_INT_8B;
} else if (value >= INT16_MIN && value <= INT16_MAX) {
*encoding = ZIP_INT_16B;
} else if (value >= INT24_MIN && value <= INT24_MAX) {
*encoding = ZIP_INT_24B;
} else if (value >= INT32_MIN && value <= INT32_MAX) {
*encoding = ZIP_INT_32B;
} else {
*encoding = ZIP_INT_64B;
}
// 记录值到指针
*v = value;
// 返回转换成功标识
return 1;
}
// 转换失败
return 0;
}
static int64_t zipLoadInteger(unsigned char *p, unsigned char encoding) {
int16_t i16;
int32_t i32;
int64_t i64, ret = 0;
if (encoding == ZIP_INT_8B) {
ret = ((int8_t*)p)[0];
} else if (encoding == ZIP_INT_16B) {
memcpy(&i16,p,sizeof(i16));
memrev16ifbe(&i16);
ret = i16;
} else if (encoding == ZIP_INT_32B) {
memcpy(&i32,p,sizeof(i32));
memrev32ifbe(&i32);
ret = i32;
} else if (encoding == ZIP_INT_24B) {
i32 = 0;
memcpy(((uint8_t*)&i32)+1,p,sizeof(i32)-sizeof(uint8_t));
memrev32ifbe(&i32);
ret = i32>>8;
} else if (encoding == ZIP_INT_64B) {
memcpy(&i64,p,sizeof(i64));
memrev64ifbe(&i64);
ret = i64;
} else if (encoding >= ZIP_INT_IMM_MIN && encoding <= ZIP_INT_IMM_MAX) {
ret = (encoding & ZIP_INT_IMM_MASK)-1;
} else {
assert(NULL);
}
return ret;
}
static zlentry zipEntry(unsigned char *p) {
zlentry e;
// e.prevrawlensize 保存着编码前一个节点的长度所需的字节数
// e.prevrawlen 保存着前一个节点的长度
ZIP_DECODE_PREVLEN(p, e.prevrawlensize, e.prevrawlen);
// p + e.prevrawlensize 将指针移动到列表节点本身
// e.encoding 保存着节点值的编码类型
// e.lensize 保存着编码节点值长度所需的字节数
// e.len 保存着节点值的长度
ZIP_DECODE_LENGTH(p + e.prevrawlensize, e.encoding, e.lensize, e.len);
// 计算头结点的字节数
e.headersize = e.prevrawlensize + e.lensize;
// 记录指针
e.p = p;
return e;
}
编码entry
static void zipSaveInteger(unsigned char *p, int64_t value, unsigned char encoding) {
int16_t i16;
int32_t i32;
int64_t i64;
if (encoding == ZIP_INT_8B) {
((int8_t*)p)[0] = (int8_t)value;
} else if (encoding == ZIP_INT_16B) {
i16 = value;
memcpy(p,&i16,sizeof(i16));
memrev16ifbe(p);
} else if (encoding == ZIP_INT_24B) {
i32 = value<<8;
memrev32ifbe(&i32);
memcpy(p,((uint8_t*)&i32)+1,sizeof(i32)-sizeof(uint8_t));
} else if (encoding == ZIP_INT_32B) {
i32 = value;
memcpy(p,&i32,sizeof(i32));
memrev32ifbe(p);
} else if (encoding == ZIP_INT_64B) {
i64 = value;
memcpy(p,&i64,sizeof(i64));
memrev64ifbe(p);
} else if (encoding >= ZIP_INT_IMM_MIN && encoding <= ZIP_INT_IMM_MAX) {
/* Nothing to do, the value is stored in the encoding itself. */
} else {
assert(NULL);
}
}
删除entry
static unsigned char *__ziplistDelete(unsigned char *zl, unsigned char *p, unsigned int num) {
unsigned int i, totlen, deleted = 0;
size_t offset;
int nextdiff = 0;
zlentry first, tail;
// 计算被删除节点总共占用的内存字节数
// 以及被删除节点的总个数
first = zipEntry(p);
for (i = 0; p[0] != ZIP_END && i < num; i++) {
p += zipRawEntryLength(p);
deleted++;
}
// totlen 是所有被删除节点总共占用的内存字节数
totlen = p-first.p;
if (totlen > 0) {
if (p[0] != ZIP_END) {
// 执行删除
// 可能容纳不了新的前置节点,所以需要计算新旧前置节点之间的字节数差
nextdiff = zipPrevLenByteDiff(p,first.prevrawlen);
// 如果有需要的话,将指针 p 后退 nextdiff 字节,为新 header 空出空间
p -= nextdiff;
// 将 first 的前置节点的长度编码至 p 中
zipPrevEncodeLength(p,first.prevrawlen);
// 更新到达表尾的偏移量
ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) =
intrev32ifbe(intrev32ifbe(ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl))-totlen);
// 如果被删除节点之后,有多于一个节点
// 那么程序需要将 nextdiff 记录的字节数也计算到表尾偏移量中
// 这样才能让表尾偏移量正确对齐表尾节点
tail = zipEntry(p);
if (p[tail.headersize+tail.len] != ZIP_END) {
ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) =
intrev32ifbe(intrev32ifbe(ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl))+nextdiff);
}
// 从表尾向表头移动数据,覆盖被删除节点的数据
memmove(first.p,p,
intrev32ifbe(ZIPLIST_BYTES(zl))-(p-zl)-1);
} else {
// 执行这里,表示被删除节点之后已经没有其他节点了
ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) =
intrev32ifbe((first.p-zl)-first.prevrawlen);
}
// 缩小并更新 ziplist 的长度
offset = first.p-zl;
zl = ziplistResize(zl, intrev32ifbe(ZIPLIST_BYTES(zl))-totlen+nextdiff);
ZIPLIST_INCR_LENGTH(zl,-deleted);
p = zl+offset;
// 如果 p 所指向的节点的大小已经变更,那么进行级联更新
// 检查 p 之后的所有节点是否符合 ziplist 的编码要求
if (nextdiff != 0)
zl = __ziplistCascadeUpdate(zl,p);
}
return zl;
}
unsigned char *ziplistDelete(unsigned char *zl, unsigned char **p) {
// 因为 __ziplistDelete 时会对 zl 进行内存重分配
// 而内存充分配可能会改变 zl 的内存地址
// 所以这里需要记录到达 *p 的偏移量
// 这样在删除节点之后就可以通过偏移量来将 *p 还原到正确的位置
size_t offset = *p-zl;
zl = __ziplistDelete(zl,*p,1);
*p = zl+offset;
return zl;
}
unsigned char *ziplistDeleteRange(unsigned char *zl, unsigned int index, unsigned int num) {
// 根据索引定位到节点
unsigned char *p = ziplistIndex(zl,index);
// 连续删除 num 个节点
return (p == NULL) ? zl : __ziplistDelete(zl,p,num);
}
插入entry
unsigned char *ziplistPush(unsigned char *zl, unsigned char *s, unsigned int slen, int where) {
// 根据 where 参数的值,决定将值推入到表头还是表尾
unsigned char *p;
p = (where == ZIPLIST_HEAD) ? ZIPLIST_ENTRY_HEAD(zl) : ZIPLIST_ENTRY_END(zl);
// 返回添加新值后的 ziplist
return __ziplistInsert(zl,p,s,slen);
}
static unsigned char *__ziplistInsert(unsigned char *zl, unsigned char *p, unsigned char *s, unsigned int slen) {
// 记录当前 ziplist 的长度
size_t curlen = intrev32ifbe(ZIPLIST_BYTES(zl)), reqlen, prevlen = 0;
size_t offset;
int nextdiff = 0;
unsigned char encoding = 0;
long long value = 123456789;
zlentry entry, tail;
if (p[0] != ZIP_END) {
// 非空,记录前置节点长度
entry = zipEntry(p);
prevlen = entry.prevrawlen;
} else {
// 检查非空
unsigned char *ptail = ZIPLIST_ENTRY_TAIL(zl);
if (ptail[0] != ZIP_END) {
// 表尾节点为新节点的前置节点
prevlen = zipRawEntryLength(ptail);
}
}
// 优先编码整数
// 1)value 将保存转换后的整数值
// 2)encoding 则保存适用于 value 的编码方式
// 无论使用什么编码, reqlen 都保存节点值的长度
if (zipTryEncoding(s,slen,&value,&encoding)) {
reqlen = zipIntSize(encoding);
} else {
reqlen = slen;
}
// 计算编码前置节点的长度所需的大小
reqlen += zipPrevEncodeLength(NULL,prevlen);
// 计算编码当前节点值所需的大小
reqlen += zipEncodeLength(NULL,encoding,slen);
// 更改p的前置节点长度编码
nextdiff = (p[0] != ZIP_END) ? zipPrevLenByteDiff(p,reqlen) : 0;
// 记录旧偏移
offset = p-zl;
// curlen 是 ziplist 原来的长度
// reqlen 是整个新节点的长度
// nextdiff 是新节点的后继节点扩展 header 的长度(要么 0 字节,要么 4 个字节)
zl = ziplistResize(zl,curlen+reqlen+nextdiff);
p = zl+offset;
if (p[0] != ZIP_END) {
// 移动现有元素,为新元素的插入空间腾出位置
memmove(p+reqlen,p-nextdiff,curlen-offset-1+nextdiff);
// 后置节点 编码 前置节点长度
zipPrevEncodeLength(p+reqlen,reqlen);
// 更新到达表尾的偏移量,将新节点的长度也算上
ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) =
intrev32ifbe(intrev32ifbe(ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl))+reqlen);
// 如果新节点的后面有多于一个节点
// 那么程序需要将 nextdiff 记录的字节数也计算到表尾偏移量中
// 这样才能让表尾偏移量正确对齐表尾节点
tail = zipEntry(p+reqlen);
if (p[reqlen+tail.headersize+tail.len] != ZIP_END) {
ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) =
intrev32ifbe(intrev32ifbe(ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl))+nextdiff);
}
} else {
// 新元素是新的表尾节点
ZIPLIST_TAIL_OFFSET(zl) = intrev32ifbe(p-zl);
}
// 递归更新后置节点的前置节点长度
if (nextdiff != 0) {
offset = p-zl;
zl = __ziplistCascadeUpdate(zl,p+reqlen);
p = zl+offset;
}
// 写入三个值,分别是前置节点长度,自身长度和value
p += zipPrevEncodeLength(p,prevlen);
p += zipEncodeLength(p,encoding,slen);
if (ZIP_IS_STR(encoding)) {
memcpy(p,s,slen);
} else {
zipSaveInteger(p,value,encoding);
}
// 更新列表的节点数量计数器
ZIPLIST_INCR_LENGTH(zl,1);
return zl;
}
get entry by index
unsigned char *ziplistIndex(unsigned char *zl, int index) {
unsigned char *p;
zlentry entry;
// 处理负数索引
if (index < 0) {
index = (-index)-1;
// 定位到表尾节点
p = ZIPLIST_ENTRY_TAIL(zl);
if (p[0] != ZIP_END) {
// 从表尾向表头遍历
entry = zipEntry(p);
while (entry.prevrawlen > 0 && index--) {
// 前移指针
p -= entry.prevrawlen;
entry = zipEntry(p);
}
}
// 处理正数索引
} else {
// 定位到表头节点
p = ZIPLIST_ENTRY_HEAD(zl);
while (p[0] != ZIP_END && index--) {
// 后移指针
p += zipRawEntryLength(p);
}
}
// 返回结果
return (p[0] == ZIP_END || index > 0) ? NULL : p;
}
next entry
unsigned char *ziplistNext(unsigned char *zl, unsigned char *p) {
((void) zl);
// p 已经指向列表末端
if (p[0] == ZIP_END) {
return NULL;
}
// 指向后一节点
p += zipRawEntryLength(p);
if (p[0] == ZIP_END) {
// p 已经是表尾节点,没有后置节点
return NULL;
}
return p;
}
prev entry
unsigned char *ziplistPrev(unsigned char *zl, unsigned char *p) {
zlentry entry;
// 表尾需要单独处理
if (p[0] == ZIP_END) {
p = ZIPLIST_ENTRY_TAIL(zl);
// 尾端节点也指向列表末端,那么列表为空
return (p[0] == ZIP_END) ? NULL : p;
// 如果 p 指向列表头,那么说明迭代已经完成
} else if (p == ZIPLIST_ENTRY_HEAD(zl)) {
return NULL;
// 既不是表头也不是表尾,从表尾向表头移动指针
} else {
// 计算前一个节点的节点数
entry = zipEntry(p);
assert(entry.prevrawlen > 0);
// 移动指针,指向前一个节点
return p-entry.prevrawlen;
}
}
get value in entry
unsigned int ziplistGet(unsigned char *p, unsigned char **sstr, unsigned int *slen, long long *sval) {
zlentry entry;
if (p == NULL || p[0] == ZIP_END) return 0;
if (sstr) *sstr = NULL;
// 取出 p 所指向的节点的各项信息,并保存到结构 entry 中
entry = zipEntry(p);
// 节点的值为字符串,将字符串长度保存到 *slen ,字符串保存到 *sstr
if (ZIP_IS_STR(entry.encoding)) {
if (sstr) {
*slen = entry.len;
*sstr = p+entry.headersize;
}
// 节点的值为整数,解码值,并将值保存到 *sval
} else {
if (sval) {
*sval = zipLoadInteger(p+entry.headersize,entry.encoding);
}
}
return 1;
}
compare entry
unsigned int ziplistCompare(unsigned char *p, unsigned char *sstr, unsigned int slen) {
zlentry entry;
unsigned char sencoding;
long long zval, sval;
if (p[0] == ZIP_END) return 0;
// 取出节点
entry = zipEntry(p);
if (ZIP_IS_STR(entry.encoding)) {
// 节点值为字符串,进行字符串对比
if (entry.len == slen) {
return memcmp(p+entry.headersize,sstr,slen) == 0;
} else {
return 0;
}
} else {
// 节点值为整数,进行整数对比
if (zipTryEncoding(sstr,slen,&sval,&sencoding)) {
zval = zipLoadInteger(p+entry.headersize,entry.encoding);
return zval == sval;
}
}
return 0;
}
get entry by value
unsigned char *ziplistFind(unsigned char *p, unsigned char *vstr, unsigned int vlen, unsigned int skip) {
int skipcnt = 0;
unsigned char vencoding = 0;
long long vll = 0;
// 只要未到达列表末端,就一直迭代
while (p[0] != ZIP_END) {
unsigned int prevlensize, encoding, lensize, len;
unsigned char *q;
ZIP_DECODE_PREVLENSIZE(p, prevlensize);
ZIP_DECODE_LENGTH(p + prevlensize, encoding, lensize, len);
q = p + prevlensize + lensize;
if (skipcnt == 0) {
// 对比字符串值
if (ZIP_IS_STR(encoding)) {
if (len == vlen && memcmp(q, vstr, vlen) == 0) {
return p;
}
} else {
// 因为传入值有可能被编码了,
// 所以当第一次进行值对比时,程序会对传入值进行解码
// 这个解码操作只会进行一次
if (vencoding == 0) {
if (!zipTryEncoding(vstr, vlen, &vll, &vencoding)) {
vencoding = UCHAR_MAX;
}
assert(vencoding);
}
// 对比整数值
if (vencoding != UCHAR_MAX) {
long long ll = zipLoadInteger(q, encoding);
if (ll == vll) {
return p;
}
}
}
skipcnt = skip;
} else {
skipcnt--;
}
// 后移指针,指向后置节点
p = q + len;
}
// 没有找到指定的节点
return NULL;
}