khash基础教程

klib提供的khash.h的初始化方法分为两种数据结构，分别是SET和MAP。SET只有键，且键唯一，MAP有键和值，键唯一，而值不唯一。

SET和MAP分别有三种初始化方法，对应键的类型分别为INT,INT64和STR，而哈希算法也分为数值和字符串两类

//SET
#define KHASH_SET_INIT_INT(name)                                        \
    KHASH_INIT(name, khint32_t, char, 0, kh_int_hash_func, kh_int_hash_equal)
#define KHASH_SET_INIT_INT64(name)                                      \
    KHASH_INIT(name, khint64_t, char, 0, kh_int64_hash_func, kh_int64_hash_equal)
#define KHASH_SET_INIT_STR(name)                                        \
    KHASH_INIT(name, kh_cstr_t, char, 0, kh_str_hash_func, kh_str_hash_equal)
//MAP
#define KHASH_MAP_INIT_INT(name, khval_t)                               \
    KHASH_INIT(name, khint32_t, khval_t, 1, kh_int_hash_func, kh_int_hash_equal)
#define KHASH_MAP_INIT_INT64(name, khval_t)                             \
    KHASH_INIT(name, khint64_t, khval_t, 1, kh_int64_hash_func, kh_int64_hash_equal)
#define KHASH_MAP_INIT_STR(name, khval_t)                               \
    KHASH_INIT(name, kh_cstr_t, khval_t, 1, kh_str_hash_func, kh_str_hash_equal)

键值对中的kint32_t和khin64_t和系统有关，用于定义一个很大的取值范围

#if UINT_MAX == 0xffffffffu
typedef unsigned int khint32_t;
#elif ULONG_MAX == 0xffffffffu
typedef unsigned long khint32_t;
#endif

#if ULONG_MAX == ULLONG_MAX
typedef unsigned long khint64_t;
#else
typedef unsigned long long khint64_t;
#endif

kh_cstr_t的定义是typedef const char *kh_cstr_t;, 是一个不会变的字符串

这两种类型用于设置KHASH_INIT的参数khkey_t和khval_t, 用于初始化哈希表的结构定义

#define __KHASH_TYPE(name, khkey_t, khval_t) \
    typedef struct kh_##name##_s { \
      //桶的数目, 哈希表大小, 占用数, 上限
        khint_t n_buckets, size, n_occupied, upper_bound; \
        khint32_t *flags; \ //记录当前位置是否被使用
        khkey_t *keys; \  //键的类型
        khval_t *vals; \ //值的类型
    } kh_##name##_t;

和哈希表操作有关的函数如下

kh_init(name): 初始化哈希表
kh_destroy(name, h); 删除哈希表
kh_clear(name, h): 保持哈希表大小不变，清空内容
kh_resize(name, h, s): 调整哈希表大小, 运行时它会被自动调用，用于扩容
kh_put(name, h, k, r): 将key放在哈希表中，并获取key的位置
kh_get(name, h, k): 获取key对应的位置
kh_del(name, h, k): 删除哈希表元素
kh_exist(h, x): 检查哈希表位置上是否有内容
kh_key(h, x): 获取哈希表中x对应的key
kh_value(h,x): 获取哈希表中键x的值
kh_begin(h): 获取哈希表的起始key
kh_end(h): 获取哈希表的最后key
kh_size(h): 获取哈希表的大小
kh_n_buckets(h): 哈希表中桶的数目
kh_foreach(h, kvar, vvar, code): 遍历哈希表，其中键赋值给kvar, 值赋值给vvar，运行code的代码
kh_foreach_value(h, vvar, code): 遍历哈希表，其中值赋予给vvar，运行code的代码

为了达到类似于Js的字典操作，例如d = {“abc”: “aaa”}和d[“abc”]，所需要写的代码如下

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "klib/khash.h"

KHASH_MAP_INIT_STR(dict, char*)

int main(int argc, char *argv[])
{

    khiter_t k;

    khash_t(dict) *h = kh_init(dict);

    int ret;

    k = kh_put(dict, h, "abc", &ret);
    kh_key(h, k) = strdup("abc");
    kh_value(h,k) = strdup("aaa");

    k = kh_put(dict, h, "efg", &ret);
    kh_key(h, k) = strdup("efg");
    kh_value(h,k) = strdup("bbb");

    k = kh_get(dict, h, "abc");
    printf("%s\n", kh_value(h,k));

    for ( k = kh_begin(h); k != kh_end(h) ; k++){
        if (kh_exist(h,k)){
            free((char*)kh_key(h, k));
            free((char*)kh_value(h, k));
        }
    }

    kh_destroy(dict, h);

}

对于字符串，哈希表结构中的keys和vals并不存放实际的值，而是存放字符串的地址，因此如果没有专门内存用于存放键值对对字符串，那么用strdup在内存中获取字符串新的地址。如果用一个字符串数组存放键值对字符串的地址，代码如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "klib/khash.h"

KHASH_MAP_INIT_STR(dict, char*)

int main(int argc, char *argv[])
{

    khiter_t k;

    khash_t(dict) *h = kh_init(dict);

    int ret;

    char *key[] = {"abc", "efg"};
    char *value[] = {"aaa", "bbb"};

  // h = {"abc":"efg"}
    k = kh_put(dict, h, "abc", &ret);
    kh_key(h, k) = key[0];
    kh_value(h,k) = value[0];

  // h["efg"] = "bbb"
    k = kh_put(dict, h, "efg", &ret);
    kh_key(h, k) = key[1];
    kh_value(h,k) = value[1];

  // h["abc"]
    k = kh_get(dict, h, "abc");
    printf("%s\n", kh_value(h,k));
    kh_destroy(dict, h);

}

bajiu

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