Redis是一种高性能的键值存储数据库，它提供了多种数据结构来满足不同的应用场景。其中，Set是一种无序、唯一元素的集合数据结构，它在Redis中的实现原理主要依赖于字典（Dict）数据结构。本文将介绍Redis中Set的实现原理，并给出Dict和Set的C代码解析。
Dict的实现：
在Redis中，Dict是一个哈希表（hash table）的实现，它由多个哈希桶（hash bucket）组成，每个哈希桶中可以存储多个键值对。Dict的实现使用了开放寻址法（open addressing）解决哈希冲突。
以下是Dict的简化示意代码（使用C语言）：
typedef struct {
void *key;
void *value;
} Entry;
typedef struct {
Entry *table;
unsigned long size;
unsigned long used;
} Dict;
Dict* dictCreate() {
Dict *dict = malloc(sizeof(Dict));
dict->size = DICT_INITIAL_SIZE;
dict->used = 0;
dict->table = malloc(sizeof(Entry) * dict->size);
memset(dict->table, 0, sizeof(Entry) * dict->size);
return dict;
}
unsigned long dictHashFunction(void *key) {
// 哈希函数的实现，将key映射为一个无符号长整型数值
}
void dictResize(Dict *dict) {
// 重新分配内存空间，扩大哈希表的大小
}
void dictAdd(Dict *dict, void *key, void *value) {
unsigned long index = dictHashFunction(key) % dict->size;
while (dict->table[index].key != NULL) {
index = (index + 1) % dict->size; // 开放寻址法解决冲突
}
dict->table[index].key = key;
dict->table[index].value = value;
dict->used++;
if (dict->used > dict->size * DICT_LOAD_FACTOR) {
dictResize(dict); // 扩容
}
}
void* dictGet(Dict *dict, void *key) {
unsigned long index = dictHashFunction(key) % dict->size;
while (dict->table[index].key != NULL) {
if (key_equals(dict->table[index].key, key)) {
return dict->table[index].value;
}
index = (index + 1) % dict->size;
}
return NULL;
}
void dictDelete(Dict *dict, void *key) {
unsigned long index = dictHashFunction(key) % dict->size;
while (dict->table[index].key != NULL) {
if (key_equals(dict->table[index].key, key)) {
dict->table[index].key = NULL;
dict->table[index].value = NULL;
dict->used--;
return;
}
index = (index + 1) % dict->size;
}
}
void dictFree(Dict *dict) {
free(dict->table);
free(dict);
}
Set的实现：
在Redis中，Set是通过Dict来实现的，它利用Dict的键的特性来存储集合元素，而将值设置为NULL。
以下是Set的简化示意代码（使用C语言）：
typedef Dict Set;
Set* setCreate() {
return dictCreate();
}
void setAdd(Set *set, void *element) {
dictAdd(set, element, NULL);
}
void setRemove(Set *set, void *element) {
dictDelete(set, element);
}
int setIsMember(Set *set, void *element) {
return dictGet(set, element) != NULL;
}
void setFree(Set *set) {
dictFree(set);
}
解析：
上述代码中，Dict和Set的实现是通过C语言来展示的。Dict使用哈希表实现，可以快速存储和查找键值对。Set则是通过Dict来实现，利用Dict的键的特性来存储集合元素，而将值设置为NULL。
Set的添加操作通过调用Dict的添加操作实现，将元素作为键添加到Dict中，并将值设置为NULL。Set的删除操作通过调用Dict的删除操作实现，即从Dict中删除对应的键。Set的成员判断操作通过调用Dict的查找操作实现，判断元素是否存在于Dict的键集合中。
Dict和Set的实现都基于哈希表，具有高效的插入、删除和查找操作。通过哈希表的快速定位能力，Set在Redis中实现了高效的元素唯一性和集合操作。
总结：
Redis中的Set数据结构是基于Dict实现的，Dict是一个哈希表数据结构，用于存储键值对。Set利用Dict的键的特性来存储集合元素，而将值设置为NULL，实现了无序且唯一性的集合。Dict和Set的实现都基于C语言，通过哈希表的高效插入、删除和查找操作，保证了Set在Redis中的性能表现。
原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4MTkyMjU3Mw==&mid=2247484688&idx=2&sn=24ee204103be396b5265d8be99d1b0bd
