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nginx之queue的具體使用_nginx

作者：happytree001 ? 更新時間： 2022-08-18 編程語言

一、簡介

? nginx隊列和linux內核中的鏈表有一樣的結構，只有一個連接頭（只有兩個指針），任何包含這個結構的數據都可以連接在一起。有點像物聯網，萬物互聯，只要能上網都可以連接。

? nginx隊列是帶頭節點的一個雙向鏈表。

二、數據結構

typedef struct ngx_queue_s  ngx_queue_t;

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

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三、相關API

3.1 初始化一個隊列

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

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3.2 判斷隊列是否為空

只有一個頭節點，則為空。有頭節點的雙向鏈表相比無頭的雙向鏈表，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

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頭部插入節點后

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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

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尾部插入節點后

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3.5 從隊列中移除某個節點

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

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移除x節點后

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

3.6 將隊列從某個節點拆分成兩個隊列

#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;

將隊列h從節點q拆分為h和n兩個隊列，并且q節點在n隊列中。

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拆分完后

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3.7 將兩個隊列合并成一個隊列

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

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合并后

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3.8 隊列排序

#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算法，通過傳遞的回調函數cmp進行比較，將整個隊列排序。

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 獲取隊列中間節點

通過快慢指針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 獲取原始數據

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

從隊列中獲取的節點類型都是ngx_queue_s，而不是實際的數據類型，需要將ngx_queue_s轉換為原始的類型。其中offsetof是一個內置的表達式，計算某個成員變量在類型中的偏移量。
通過偏移計算到計算到原始類型地址，然后進行類型強轉獲取原始類型。
比如如下調用

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

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q的地址減去offset獲取到ngx_cached_open_file_t的地址，然后在強轉為對應的類型。

原文鏈接：https://blog.csdn.net/happytree001/article/details/123949616

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