缓存与OC底层探究

2023-09-03 13:07:46

揭秘 Objective-C 运行时：缓存数据结构和 bits

深入理解 Objective-C 的底层机制

在 Objective-C 中，高效的数据结构和 bits 是理解底层机制的关键。本文将深入分析缓存数据结构和 bits，揭示它们在 Objective-C 对象管理和内存管理中的作用。

缓存数据结构

缓存，顾名思义，是一种存储最近访问过的数据的机制，旨在提高访问速度。在 Objective-C 中，缓存数据结构定义如下：

struct cache_t {
  void **buckets;
  struct cache_t *buckets_end;
  size_t count;
  size_t entries;
};

关键元素：

buckets： 指向存储缓存对象的数组的指针。
buckets_end： 指向存储缓存对象的数组末尾的指针。
count： 缓存对象的个数。
entries： 缓存对象的容量。

缓存操作

1. 缓存查找

当我们需要从缓存中查找一个对象时，可以通过以下步骤：

void *cache_search(cache_t *cache, void *key) {
  // 计算键的哈希值
  size_t hash = hash_key(key);
  
  // 计算键在缓存数组中的索引
  size_t index = hash % cache->count;
  
  // 获取存储键的指针
  void **bucket = cache->buckets + index;
  
  // 遍历缓存数组中的键
  while (*bucket != NULL) {
    // 如果找到匹配的键
    if (*bucket == key) {
      // 返回匹配的对象
      return *bucket;
    }
    // 继续遍历
    bucket++;
  }
  
  // 未找到匹配的对象
  return NULL;
}

2. 缓存插入

当我们需要将一个对象插入到缓存中时，可以通过以下步骤：

void cache_insert(cache_t *cache, void *key, void *value) {
  // 计算键的哈希值
  size_t hash = hash_key(key);
  
  // 计算键在缓存数组中的索引
  size_t index = hash % cache->count;
  
  // 获取存储键的指针
  void **bucket = cache->buckets + index;
  
  // 遍历缓存数组中的键
  while (*bucket != NULL) {
    // 如果找到匹配的键
    if (*bucket == key) {
      // 更新匹配的对象
      *bucket = value;
      // 返回
      return;
    }
    // 继续遍历
    bucket++;
  }
  
  // 如果缓存已满
  if (cache->count >= cache->entries) {
    // 调整缓存大小
    cache_resize(cache);
  }
  
  // 插入新键值对
  *bucket = value;
  // 增加缓存对象的个数
  cache->count++;
}

3. 缓存删除

当我们需要从缓存中删除一个对象时，可以通过以下步骤：

void cache_delete(cache_t *cache, void *key) {
  // 计算键的哈希值
  size_t hash = hash_key(key);
  
  // 计算键在缓存数组中的索引
  size_t index = hash % cache->count;
  
  // 获取存储键的指针
  void **bucket = cache->buckets + index;
  
  // 遍历缓存数组中的键
  while (*bucket != NULL) {
    // 如果找到匹配的键
    if (*bucket == key) {
      // 设置键为 NULL
      *bucket = NULL;
      // 减少缓存对象的个数
      cache->count--;
      // 返回
      return;
    }
    // 继续遍历
    bucket++;
  }
}