Nginx 源码分析：ngx_array、ngx_list基本数据结构

Nginx 源码分析：ngx_array、ngx_list基本数据结构
应该说大家对这四个数据结构相当熟悉了，因此我们一并将它们进行分析，瞧一瞧nginx是如何实现它们的。

在此篇之前，我们已经对nginx 内存池（pool）进行了分析，在此基础上来理解ngnix对它们的实现将变得非常简单，特别是内存池（pool）中的ngx_palloc 函数在这四个结构中多次用到，若不清楚想了解原理的可以看看我前面写的文章，它返回的是在内存池分配好空间了的首地址。

一、ngx_array 数组：
struct ngx_array_s {
void *elts;
ngx_uint_t nelts;
size_t size;
ngx_uint_t nalloc;
ngx_pool_t *pool;
};
参数说明：elts为array数组中元素的首地址，nelts数组中已分配的元素个数，size每个元素大小，nalloc数组容量，pool其所在的内存池。

能够支持五种函数操作：
创建数组：
ngx_array_create(ngx_pool_t *p, ngx_uint_t n, size_t size);
数组初始化：
ngx_array_init(ngx_array_t *array, ngx_pool_t *pool, ngx_uint_t n, size_t size) 数组注销：
ngx_array_destroy(ngx_array_t *a);
添加一个数组元素：
ngx_array_push(ngx_array_t *a);
添加n个数组元素：
ngx_array_push_n(ngx_array_t *a, ngx_uint_t n);
ngx_array_create和ngx_array_init，代码比较简明就不多说了，值得注意的是两者之间的差别，ngx_array_init使用情形是已经存在了ngx_array_t的结构体，而ngx_array_create则从零开始建起，贴出代码：
View Code
重点介绍下ngx_array_push函数
View Code
代码里面主要就是if和else的逻辑关系，可解释为以下几种情形：
第一，如果array当前已分配的元素个数小于最大分配个数，那么用数组元素首地址a->elts 计算出分配元素的首地址，并返回结果。

第二，如果array中当前已分配元素个数等于最大分配元素个数，并且array所在内存池pool还有空间可分配给新元素，那么对array在本对array进行扩充一个单元，扩充后即变成第一中情形进行处理。

第三，如果array中当前已分配元素个数等于最大分配元素个数，并且array所在内存池pool没有空间可分配给新元素，那么对array大小增大一倍后进行重新分配，并将原来array内容拷贝到新地址空间中，完成后最大容量变成原来的两倍，同第一中情形进行处理。

同样的ngx_array_push_n，也是类似的处理，不再次重复了。

ngx_array_destroy数组注销函数，则是对pool池中数据分配段末指针，移动array中允许存储的元素总共需要的空间大小的距离即可实现注销工作。

对于此处不多加说明，如有不明白之处请参考前面已写的关于nginx内存池（pool）的分析就很容易明白了。

附上代码：
View Code
二、ngx_list 链表：
理解完ngx_array后，再来看ngx_list 就会发现它们之间有许多类似的地方。

首先还是看其中的两个数据结构。

struct ngx_list_part_s {
void *elts;
ngx_uint_t nelts;
ngx_list_part_t *next;
};
参数说明：elts指向链表元素地址，nelts为链表中含有元素的个数，next下一个元素地址。

typedef struct {
ngx_list_part_t *last;
ngx_list_part_t part;
size_t size;
ngx_uint_t nalloc;
ngx_pool_t *pool;
} ngx_list_t;
参数说明：这个结构体是用来管理存在的链表的。

last为链表的首地址。

part一个管理链表元素的链表结构，size每个元素大小，nalloc链表允许的最多元素个数，pool是所在的内存池。

如果对参数说明中有疑惑的地方，暂且可以放过继续阅读，读到后文中的图1时，再回头过来看就应该能够明白了。

同样的在ngx_list中存在着ngx_list_create和ngx_list_init ，其类似于前面的array，也是注意下需要使用范围，代码简明不多介绍，唯一注意一点的是list->last = &list->part;它即表示第一个链表的头节点即为本身参数中的part，附上源码：View Code
另外一个函数ngx_list_push与array中的同样相似。

代码如下：
View Code
一个主要的if解释如下，如果最后一个链表中的元素个数达到了最大，那么就需要扩充管理链表的链表；如果没有达到最大就正常分配节点单元。

如图示1，便于理解
图1 ngx_list 结构示意图
我们可以从图中看出，ngx_list 是一种链式存储和顺序储存相结合的链表结构，并不是像传统的链表结构。