github源码指引：共享内存、数据结构与算法：平衡二叉树set

初级代码游戏2024-09-05 13:48

初级代码游戏的专栏介绍与文章目录-CSDN博客

我的github：codetoys，所有代码都将会位于ctfc库中。已经放入库中我会指出在库中的位置。

这些代码大部分以Linux为目标但部分代码是纯C++的，可以在任何平台上使用。

相关专题：共享内存、数据结构与算法_初级代码游戏的博客-CSDN博客

源码位置：shmfc

基础：github源码指引：源码结构、编译、运行_github编译-CSDN博客

承接上一篇：github源码指引：共享内存、数据结构与算法：作为基础的数组-CSDN博客

本文介绍的T_SHMSET_NO_MUTEX基于上一篇介绍的T_ARRAY，实现平衡二叉树，尚未增加互斥功能，这两个数据结构是大部分后续数据结构的基础。

目录

一、演示代码

二、运行演示代码

一、演示代码

演示代码仍位于shmfctest2.h：

cpp 复制代码 
class CTestT_ARRAY
{
public:
	struct DemoData : public CActiveObjectBase
	{
		long n = 0;
		sstring<8> s;

		//用于需要排序的场合
		bool operator < (CDemoData const& tmp)const { return n < tmp.n; }
		//某些场合也需要等于
		bool operator == (CDemoData const& tmp)const { return n == tmp.n; }

		friend ostream& operator << (ostream& o, DemoData const& d)
		{
			return o << d.n << " " << d.s.c_str();
		}
		//关键字的hash值，用于分块场合，应保证hash值的最后一部分仍然是平均分布的
		long keyhash()const { return n; }

		//用于输出数据的场合
		string& toString(string& str)const
		{
			char buf[2048];
			sprintf(buf, "%ld %s", n, s.c_str());
			return str = buf;
		}
		//用于表格输出
		static bool AddTableColumns(CHtmlDoc::CHtmlTable2& table)
		{
			table.AddCol("N", CHtmlDoc::CHtmlDoc_DATACLASS_RIGHT);
			table.AddCol("S", CHtmlDoc::CHtmlDoc_DATACLASS_RIGHT);
			return true;
		}
		bool AddTableData(CHtmlDoc::CHtmlTable2& table)const
		{
			table.AddData(n);
			table.AddData(s.c_str());
			return true;
		}
	};

	static int test_T_ARRAY(int argc, char** argv)
	{
		T_ARRAY<DemoData, PI_TEST_1, CDemoData > a("test", 1);
		a.DestoryShm();
		if (!a.CreateShm())return __LINE__;
		if (!a.Attach(false))return __LINE__;
		for (int i = 0; i < 100; ++i)
		{
			DemoData tmp;
			tmp.n = 10000 + i;
			tmp.s = "abc";
			T_ARRAY<DemoData, PI_TEST_1, CDemoData >::HANDLE h;
			a.Add(tmp, h);
			thelog << h.handle << endi;
		}
		for (int i = 0; i < a.Size(); ++i)
		{
			string str;
			thelog << "第" << i << "个数据：" << a.Get(i)->toString(str) << endi;
		}
		a.RunCmdUI();

		return 0;
	}
};

#include "shmSet_NoMutex.h"
class CTest_T_SHMSET_NO_MUTEX
{
public:
	struct DemoData : public CActiveObjectBase
	{
		long n = 0;
		sstring<8> s;

		//用于需要排序的场合
		bool operator < (DemoData const& tmp)const { return n < tmp.n; }
		//某些场合也需要等于
		bool operator == (DemoData const& tmp)const { return n == tmp.n; }

		friend ostream& operator << (ostream& o, DemoData const& d)
		{
			return o << d.n << " " << d.s.c_str();
		}
		//关键字的hash值，用于分块场合，应保证hash值的最后一部分仍然是平均分布的
		long keyhash()const { return n; }

		//用于输出数据的场合
		string& toString(string& str)const
		{
			char buf[2048];
			sprintf(buf, "%ld %s", n, s.c_str());
			return str = buf;
		}
		//用于表格输出
		static bool AddTableColumns(CHtmlDoc::CHtmlTable2& table)
		{
			table.AddCol("N", CHtmlDoc::CHtmlDoc_DATACLASS_RIGHT);
			table.AddCol("S", CHtmlDoc::CHtmlDoc_DATACLASS_RIGHT);
			return true;
		}
		bool AddTableData(CHtmlDoc::CHtmlTable2& table)const
		{
			table.AddData(n);
			table.AddData(s.c_str());
			return true;
		}
	};

	static int test_T_SHMSET_NO_MUTEX(int argc, char** argv)
	{
		T_SHMSET_NO_MUTEX<DemoData, PI_TEST_1, CDemoData > a("test", 1);
		a.DestoryShm();
		if (!a.CreateShm())return __LINE__;
		if (!a.Attach(false))return __LINE__;
		for (int i = 0; i < 10; ++i)
		{
			DemoData tmp;
			tmp.n = rand() % 10;
			tmp.s = "abc";
			thelog << i << " n:" << tmp.n << " handle:" << a.insert(tmp).first.handle << endi;
		}
		for (T_SHMSET_NO_MUTEX<DemoData, PI_TEST_1, CDemoData >::const_iterator it = a.begin(); it!=a.end(); ++it)
		{
			string str;
			thelog << it->toString(str) << endi;
		}
		for (int i = 0; i < 10; ++i)
		{
			DemoData tmp;
			tmp.n = i;
			T_SHMSET_NO_MUTEX<DemoData, PI_TEST_1, CDemoData >::const_iterator it = a.find(tmp);
			string str;
			if(it!=a.end())thelog << i << " 找到 handle:" << it.handle <<" "<<it->toString(str) << endi;
			else thelog << i << " 没找到 handle:" << it.handle << endi;
		}
		a.RunCmdUI();

		return 0;
	}
};

代码和T_ARRAY的测试代码非常相似，前面定义的DemoData其实是一样的（除了operator<参数名改了一下，因为T_ARRAY没有用到这个函数，所以之前没有发现错误）。

测试代码同样是创建共享内存、操作数据，最后进入RunCmdUI。

代码演示了与STL的set相似的insert、iterator遍历和find。

二、运行演示代码

命令21运行这个演示代码：

cpp 复制代码 
----------------------------------------
命令表：（q=exit）
0 管理
1 test_BinaryPool
3 test_CMultiProcessServer
4 test_CMultiProcessServer_view
5 test_CMultiProcessServer_speed
6 test_CMultiProcessServer_direct
7 test_RebuildSet
12 UDP测试客户端
13 UDP测试服务端
14 CStressTesting
15 CTestCSimpleMultiProcess_mutex atomic
16 CTest_hash
17 T_SHM_HASH
20 T_ARRAY
21 T_SHMSET_NO_MUTEX
88 test_CMyRWMutex
89 test_T_SHM_SET_GROUP
90 test_shm_IActiveObject
91 test_ShmMultiMap
99 test_ParseFromXml
........................................
----------------------------------------
请选择命令：(q=exit default=21)：

[08-28 15:46:00][应用][信息] 用户输入的是:21
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmArray.h              : 960(AttachToShm)][  0.00]test 连接共享内存成功 PI_N 1 PART 0 shmid = 98306 p 0x7ffade5d0000
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmEnv.cpp              : 624(GetShmConfig)][  0.00]未配置 SHM_CONFIG default.test
[08-28 15:46:00][应用][出错][shmEnv.h                : 304(GetRegFromDb)][  0.00]共享内存 default test 0 不存在，可能的原因：主机重启或手工删除
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmArray.h              :1024(_DestoryShm)][  0.00]test 0 连接到共享内存失败
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmEnv.cpp              : 624(GetShmConfig)][  0.00]未配置 SHM_CONFIG default.test
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmArray.h              :1074(_CreateShm)][  0.00]default test 0 未配置的最大记录数
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmArray.h              :1076(_CreateShm)][  0.00]使用默认值 1024
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmArray.h              : 395(_CreateShmIfNeed)][  0.00]创建新共享内存成功，id = 131074
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmArray.h              :1129(_CreateShm)][  0.00]基础共享内存创建完成
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmArray.h              : 960(AttachToShm)][  0.00]test 连接共享内存成功 PI_N 1 PART 0 shmid = 131074 p 0x7ffade5d0000
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmSet_NoMutex.h        :1414(set_CreateShm)][  0.00]数据结构构造成功
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmSet_NoMutex.h        :1416(set_CreateShm)][  0.00]创建成功
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmArray.h              : 960(AttachToShm)][  0.00]test 连接共享内存成功 PI_N 1 PART 0 shmid = 131074 p 0x7ffade5d0000
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]0 n:3 handle:0
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]1 n:6 handle:1
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]2 n:7 handle:2
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]3 n:5 handle:3
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]4 n:3 handle:0
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]5 n:5 handle:3
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]6 n:6 handle:1
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]7 n:2 handle:4
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]8 n:9 handle:5
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 135(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]9 n:1 handle:6
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 140(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]1 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 140(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]2 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 140(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]3 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 140(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]5 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 140(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]6 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 140(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]7 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 140(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]9 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 149(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]0 没找到 handle:-1
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 148(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]1 找到 handle:6 1 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 148(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]2 找到 handle:4 2 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 148(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]3 找到 handle:0 3 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 149(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]4 没找到 handle:-1
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 148(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]5 找到 handle:3 5 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 148(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]6 找到 handle:1 6 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 148(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]7 找到 handle:2 7 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 149(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]8 没找到 handle:-1
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmfctest2.h            : 148(test_T_SHMSET_NO_MUTEX)][  0.00]9 找到 handle:5 9 abc
[08-28 15:46:00][应用][信息][shmIActiveObject.h      : 457(RunCmdUI)][  0.00]
test

b:返回上一层
1:创建 2:连接(只读) 3:连接（可写） 4:断开 5:禁用互斥 6:清除数据 7:创建私有 8:删除共享内存 9:显示 10:数据
11:从数据库加载 12:保存到数据库
21:从目录加载 22:保存到目录 23:导出为文本文件
31:从目录加载到私有内存 32:销毁私有内存
97:repair 98:check 99:ToDo 100:shell(q=exit )：

注意，因为插入的数据是随机的，所以一定有几个因为重复而覆盖（STL的标准行为是不覆盖，set里面只有key，但是因为我们实际的使用习惯是key后面附带了很多属性，这些属性是需要覆盖的，所以这里是覆盖的，如果把数据s设置成跟随n变化就可以看出这一点）。

排序规则由operator<决定，但实际上是由T_SHMSET_NO_MUTEX的模板参数"typename T_COMP = less<T_DATA>"决定的。less的默认实现是使用operator<。

还有几个功能没有演示：

  • erase 删除
  • lower_bound 符合STL语义的，参数需要提供比较函数，比较函数必须是排序规则的一部分，否则结果是不可预期的
  • upper_bound 类似。这两个不属于set的标准，但是实际场景下非常有用，数据可能是按照a.b.c排序的，实际操作经常是处理所有a的数据或a.b的数据

结合代码很容易使用这些功能。

这个模板类之下有好几个处理互斥和分组的类型，都是继承自本类型。

（这里是文档结束）

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