nginx之queue的具體使用

2022-06-27 14:03:20

一、簡介

nginx佇列和linux核心中的連結串列有一樣的結構，只有一個連線頭（只有兩個指標），任何包含這個結構的資料都可以連線在一起。有點像物聯網，萬物互聯，只要能上網都可以連線。

nginx佇列是帶頭節點的一個雙向連結串列。

二、資料結構

typedef struct ngx_queue_s  ngx_queue_t;

struct ngx_queue_s {
    ngx_queue_t  *prev;
    ngx_queue_t  *next;
};

三、相關API

3.1 初始化一個佇列

#define ngx_queue_init(q)                                                     
    (q)->prev = q;                                                            
    (q)->next = q

3.2 判斷佇列是否為空

只有一個頭節點，則為空。有頭節點的雙向連結串列相比無頭的雙向連結串列，各種插入、刪除等操作都更簡單。

#define ngx_queue_empty(h)                                                    
    (h == (h)->prev)

3.3 隊頭插入節點

#define ngx_queue_insert_head(h, x)                                           
    (x)->next = (h)->next;                                                    
    (x)->next->prev = x;                                                      
    (x)->prev = h;                                                            
    (h)->next = x

頭部插入節點後

3.4 隊尾插入節點

#define ngx_queue_insert_tail(h, x)                                           
    (x)->prev = (h)->prev;                                                    
    (x)->prev->next = x;                                                      
    (x)->next = h;                                                            
    (h)->prev = x

尾部插入節點後

3.5 從佇列中移除某個節點

#define ngx_queue_remove(x)                                                   
    (x)->next->prev = (x)->prev;                                              
    (x)->prev->next = (x)->next

移除x節點後

可以看到移除節點x後，x和佇列還有一定的聯絡，所以對x的操作一定要小心，不然可能將整個佇列損壞。 一般將x->prev,x->next都置空。

3.6 將佇列從某個節點拆分成兩個佇列

#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;

將佇列h從節點q拆分為h和n兩個佇列，並且q節點在n佇列中。

拆分完後

3.7 將兩個佇列合併成一個佇列

#define ngx_queue_add(h, n)                                                   
    (h)->prev->next = (n)->next;                                              
    (n)->next->prev = (h)->prev;                                              
    (h)->prev = (n)->prev;                                                    
    (h)->prev->next = h;

合併後

3.8 佇列排序

#define ngx_queue_head(h)                                                     
    (h)->next


#define ngx_queue_last(h)                                                     
    (h)->prev


#define ngx_queue_sentinel(h)                                                 
    (h)


#define ngx_queue_next(q)                                                     
    (q)->next


#define ngx_queue_prev(q)                                                     
    (q)->prev

#define ngx_queue_insert_after ngx_queue_insert_head

使用標準的插入排序演演算法，通過傳遞的回撥函數cmp進行比較，將整個佇列排序。

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);
    }
}

3.9 獲取佇列中間節點

通過快慢指標的方式獲取中間節點。

ngx_queue_t *
ngx_queue_middle(ngx_queue_t *queue)
{
    ngx_queue_t  *middle, *next;

    middle = ngx_queue_head(queue);

    if (middle == ngx_queue_last(queue)) {
        return middle;
    }

    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;
        }
    }
}

3.10 獲取原始資料

#define ngx_queue_data(q, type, link)                                         
    (type *) ((u_char *) q - offsetof(type, link))

從佇列中獲取的節點型別都是ngx_queue_s，而不是實際的資料型別，需要將ngx_queue_s轉換為原始的型別。其中offsetof是一個內建的表示式，計算某個成員變數在型別中的偏移量。
通過偏移計算到計算到原始型別地址，然後進行型別強轉獲取原始型別。
比如如下呼叫

q = ngx_queue_last(&cache->expire_queue);
file = ngx_queue_data(q, ngx_cached_open_file_t, queue);

q的地址減去offset獲取到ngx_cached_open_file_t的地址，然後在強轉為對應的型別。

到此這篇關於nginx之queue的具體使用的文章就介紹到這了,更多相關nginx queue內容請搜尋it145.com以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以後多多支援it145.com！