Lighttpd1.4.20源码分析之bitset.c(h) 位集合的使用

使用一个比特位来表示一个事件的两种状态，即节省内存，又可以提高运行速度。在Lighttpd中，提供了一个bitset数据结构，用来管理使用一个比特位集合。

在bitset.h中，比特位集合的数据结构定义如下：

typedef struct 

{

size_t *bits;

size_t nbits;

} bitset;

bits指向一个size_t类型的数组，存放bit集合。size_t类型通常被定义成一个无符号的整型（int或long），其长度和具体的机器有关，这个读者可以查阅相关的资料。nbits记录bitset中bit为的个数。其图示如下：

+-------------+

| bitset结构     |

+-------------+     +-----------------------------+

|   bits           |   -------->          |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  | | | | | |

+-------------+     +-----------------------------+

|  nbits = 10   |

+-------------+

为了提高运行的速度，对与bitset的主要操作都有四个宏来实现：

各个宏的作用都在注释中说明。

 1 //计算一个size_t类型有占多少位。
 2 //CHAR_BIT表示一个char类型占多少为，在/usr/include/limits.h中定义，本人机器中定义为8.
 3 #define BITSET_BITS \
 4     ( CHAR_BIT * sizeof(size_t) )
 5 
 6 /**
 7  * 得到一个pos位置为1,其他位置都为0的size_t类型的掩码。
 8  * 其中pos位置是这个位在bitset中的位置，因此要模一个BITSET_BITS才是其在size_t中的位置。
 9  */
10 #define BITSET_MASK(pos) \
11     ( ((size_t)1) << ((pos) % BITSET_BITS) )
12 /**
13  * 计算pos位在set中的bits数组中的位置。
14  * 也就是，pos位在数组bits中，包含在那个size_t类型的成员中。
15  */
16 #define BITSET_WORD(set, pos) \
17     ( (set)->bits[(pos) / BITSET_BITS] )
18 
19 /**
20  * 由于bitset中是用size_t类型数组来存放bit位的，因此实际开的空间应该是size_t的整数倍。
21  * 这个宏就是用来计算在需要nbits个位的情况下，要开多少内存空间。
22  * 也就是计算nbits是BITSET_BITS的整数倍加一。
23  */
24 #define BITSET_USED(nbits) \
25     ( ((nbits) + (BITSET_BITS - 1)) /

操作函数都比较简单短小，直接贴出来了。

 1 /**
 2  * 初始化一个bitset为nbits位
 3  */
 4 bitset *bitset_init(size_t nbits)
 5 {
 6     bitset *set;
 7 
 8     set = malloc(sizeof(*set));
 9     assert(set);
10     //分配空间并初始化为0.
11     set->bits = calloc(BITSET_USED(nbits), sizeof(*set->bits));
12     set->nbits = nbits;
13 
14     assert(set->bits);
15 
16     return set;
17 }
18 
19 /**
20  * 将set中的所有位重置为0
21  */
22 void bitset_reset(bitset * set)
23 {
24     memset(set->bits, 0, BITSET_USED(set->nbits) * sizeof(*set->bits));
25 }
26 
27 //释放set
28 void bitset_free(bitset * set)
29 {
30     free(set->bits);
31     free(set);
32 }
33 
34 //将pos位设置为0.
35 void bitset_clear_bit(bitset * set, size_t pos)
36 {
37     if (pos >= set->nbits)
38     {
39         SEGFAULT();
40     }
41 
42     BITSET_WORD(set, pos) &= ~BITSET_MASK(pos);
43 }
44 //将pos为设置为1
45 void bitset_set_bit(bitset * set, size_t pos)
46 {
47     if (pos >= set->nbits)
48     {
49         SEGFAULT();
50     }
51 
52     BITSET_WORD(set, pos) |= BITSET_MASK(pos);
53 }
54 //测试pos位置是否是1
55 int bitset_test_bit(bitset * set, size_t pos)
56 {
57     if (pos >= set->nbits)
58     {
59         SEGFAULT();
60     }
61 
62     return (BITSET_WORD(set, pos) & BITSET_MASK(pos)) != 0;
63 }
64 

 Lighttpd中的bit接合操作剪断精悍，所有的代码都已经在本文中贴出来了。当然，头文件中的函数声明没有贴出来。。。