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顺序表
顺序表是简单的一种线性结构,逻辑上相邻的数据在计算机中内的存储位置也是相邻的,可以快速定位第几个元素,中间允许有空值,插入、删除时需要移动大量元素。
顺序表的三个要素
- 用elems记录存储位置的基地址。
- 分配一段连续的存储空间size(可以存放的元素个数)。
- 用length记录实际的元素个数,即顺序表的长度(现在实际存放的元素个数)。
图示
代码实现
#define MAX_SIZE 100
typedef int ElemsType;
typedef struct _SqList
{
ElemsType* elems;
int length;//长度
int size;//容量
}SqList;
//初始化
bool initSqList(SqList &sqlist)
{
sqlist.elems = new int[MAX_SIZE];
if (!sqlist.elems)//开辟失败直接返回
{
return false;
}
sqlist.length = 0;
sqlist.size = MAX_SIZE;
return true;
}
//打印整个list
void printSqList(SqList &sqlist)
{
for (int i = 0; i < sqlist.length; i++)
{
cout << sqlist.elems[i] << " ";
}
cout << endl;
}
//顺序表增加元素
bool addSqList(SqList& sqlist,int e)
{
if (sqlist.length == sqlist.size)
{
return false;
}
sqlist.elems[sqlist.length] = e;
sqlist.length++;
return true;
}
//指定位置插入元素
bool insertSqList(SqList& sqlist,int index,int e)
{
//合法性判断
if (index < 0 || index >= sqlist.length)
{
return false;
}
if (sqlist.length == sqlist.size)
{
return false;
}
for (int j= sqlist.length-1; j >= index; j--)
{
sqlist.elems[j + 1] = sqlist.elems[j];
}
sqlist.elems[index] = e;
sqlist.length++;
return true;
}
//删除指定位置元素
bool deleteSqList(SqList& sqlist, int index)
{
if (index < 0 || index >= sqlist.length)
{
return false;
}
if (index == sqlist.length)
{
sqlist.length--;
return true;
}
for (int j = index; j < sqlist.length; j++)
{
sqlist.elems[j] = sqlist.elems[j + 1];
}
sqlist.length--;
return true;
}
//销毁整个表
void destorySqList(SqList& sqlist)
{
if (sqlist.elems)
{
delete[]sqlist.elems;
}
sqlist.length = 0;
sqlist.size = 0;
}
实际应用
高并发WEB服务器中顺序表的应用
高性能的 web 服务器 Squid 每秒可处理上万并发的请求,从网络连接到服务器的客 户端与服务器端在交互时会保持一种会话(和电话通话的场景类似)。服务器端为了管 理好所有的客户端连接,给每个连接都编了一个唯一的整数编号,叫做文件句柄,简称 fd。
为了防止某些恶意连接消耗系统资源,当某个客户端连接超时(在设定的一定时间内没有发送数据)时,服务器就需要关闭这些客户端的连接。
具体实现方案:
1.当有新的请求连到服务器时,如果经过服务器频率限制模块判断,貌似恶意连 接,则使用顺序表来保存此连接的超时数据,超时值使用时间戳来表示,时间戳是指格林 威治时间 1970 年 01 月 01 日 00 时 00 分 00 秒(相当于北京时间 1970 年 01 月 01 日 08 时 00 分 00 秒)起至现在的总秒数。
补充:
求当前的时间戳
time_t now;
time(&now);
cout << "当前时间戳:" << now << endl;
其结构体定义如下:
typedef struct {
int fd;
time_t timeout; // 使用超时时刻的时间戳表示
}ConnTimeout;
2.服务器程序每隔一秒钟扫描一次所有的连接,检查是否超时,如果存在超时的 连接,就关闭连接,结束服务,同时将顺序表中的记录清除!
大致实现过程(相关接口并未实现)
static void checkTimeOut(TimeOutSqList& list,time_t now)
{
int fd,i;
cout<<"检查超时"<<endl;
for(int i = 0 ; i < list.length;i++)
{
if(list.emels[i].timeout > now)
{
continue;
}
//超时 清理
fd = list.emels[i].fd;
//关闭链接---模拟
cout<<"关闭链接"<<ednl;
listDelete(list,i);//注意顺序表会移动,注意漏删情况
i--;
}
}
int main(void)
{
time_t now,end;
time_t last_timeout;//每秒执行一次超时检测
TimeOutSqList list;
time(&now);
end = now+60;//就处理一分钟,60s后退出循环
initList(list);
//通过频率限制模块通过判断分析,增加恶意连接到顺序表中
for(int i = 0;i< 10;i++)
{
ConnectTimeOut e;
e.df = i;
e.timeout = now + i *2;
listAdd(list,e);
}
listPrint(list);
do
{
//控制 1(几)秒钟做一次事情
if(last_timeout + 0.999 < now)
{
checkTimeOut(list,now);
last_timeout = now;
}
Sleep(10);
time(&now);//读取现在时间
}while(end > now);
return 0;
}
(理解顺序表在这其中的作用即可。)
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