在Linux內(nèi)核中，有許多庫和函數(shù)形成了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。本文將重點研究一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——基數(shù)樹。基數(shù)樹的實現(xiàn)可以在兩個文件中找到，即lib/radix-tree.c和include/linux

在Linux內(nèi)核中，有許多庫和函數(shù)形成了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。本文將重點研究一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——基數(shù)樹?；鶖?shù)樹的實現(xiàn)可以在兩個文件中找到，即lib/radix-tree.c和include/linux/radix-tree.h。

基數(shù)樹簡介與應(yīng)用

基數(shù)樹是一種二進(jìn)制壓縮的字典樹，其深度為32位。主要應(yīng)用于IP查找等場景，是一種支持關(guān)聯(lián)數(shù)組接口的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在Linux內(nèi)核中，基數(shù)樹將值映射到整形鍵上，節(jié)點存儲單個字符標(biāo)簽。

初始化基數(shù)樹結(jié)構(gòu)

要構(gòu)建基數(shù)樹，首先需要從結(jié)構(gòu)層面入手。通過結(jié)構(gòu)初始化，使用RADIX_TREE宏來定義和初始化基數(shù)樹的名稱。在進(jìn)行RADIX_TREE宏定義之前，需再次對名稱進(jìn)行定義，作為radix_tree_root結(jié)構(gòu)體實例，并使用RADIX_TREE_INIT宏對其進(jìn)行初始化。

手動定義結(jié)構(gòu)體實例

除了使用宏定義外，還可以手動定義結(jié)構(gòu)體實例。將結(jié)構(gòu)體定義為radix_tree_root，并根據(jù)代碼實現(xiàn)將其與mask一起傳遞給INIT_RADIX_TREE宏。提前定義或最后定義INIT_RADIX_TREE宏都可，但推薦在最后定義，以便稍后修改。

建立基數(shù)樹的根和引鍵

最后，需要兩個函數(shù)來建立基數(shù)樹的根和引鍵：radix_tree_lookup和radix_tree_lookup_slot。前者用于在樹中查找給定鍵，后者返回包含數(shù)據(jù)的指針，并按鍵排序返回結(jié)果。記錄的個數(shù)不會超過max_items的設(shè)定值。

通過以上步驟，便可以在Linux內(nèi)核中構(gòu)建高效的基數(shù)樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為各種應(yīng)用場景提供優(yōu)越的性能支持。