Question

对于C应用程序（在* nix环境中），我需要在内存中缓存大量（但可变）的小（1千字节到10兆字节）文件。因为我不想吃掉所有内存，所以我想设置硬内存限制（例如，64兆字节）并将文件推送到以文件名为键的哈希表中，并以最少的使用率处理条目。我认为我需要的是一个LRU缓存。

真的，我宁愿不自己滚动，所以如果有人知道我在哪里可以找到一个可行的图书馆，请指明方向？如果不这样，有人可以在C中提供LRU缓存的简单示例吗？相关帖子表明一个哈希表有一个双向链表，但我甚至不清楚双链表如何保持LRU。

旁注：我意识到这几乎就是memcache的功能，但它不适合我。我也看了一下希望在LRU缓存上启发自己的消息来源，但没有成功。

Answer 1

相关帖子表明哈希表有一个双向链表，但我甚至不清楚双链表如何保持LRU。

我只是在这里猜测，但你可以做这样的事情（在这里使用伪C因为我很懒）。以下是基本数据结构：

struct File
{
    // hash key
    string Name;

    // doubly-linked list
    File* Previous;
    File* Next;

    // other file data...
}

struct Cache
{
    HashTable<string, File*> Table // some existing hashtable implementation
    File* First; // most recent
    File* Last;  // least recent
}

以下是打开和关闭文件的方式：

File* Open(Cache* cache, string name)
{
    if (look up name in cache->Table succeeds)
    {
        File* found = find it from the hash table lookup
        move it to the front of the list
    }
    else
    {
        File* newFile = open the file and create a new node for it

        insert it at the beginning of the list

        if (the cache is full now)
        {
            remove the last file from the list
            close it
            remove it from the hashtable too
        }
    }
}

哈希表允许您快速按名称查找节点，链表允许您按使用顺序维护它们。由于它们指向相同的节点，因此您可以在它们之间切换。这使您可以按名称查找文件，但之后在列表中移动它。

但我对所有这些都完全错了。

Answer 2

如果您正在使用Linux，我认为操作系统将满足您的所有需求，特别是如果您利用fadvise系统调用让系统知道您计划下一步使用哪些文件。

Answer 3

koders.com找到了一些;最容易适应和重用的那个（如果你的许可条件没问题的话）似乎是FreeType项目中的this one（需要考虑一下，嗯，有趣的预处理器工作）。在最坏的情况下，它应该向您展示一种方法，您可以在C中实现LRU缓存。

当然，大多数可重复使用的LRU缓存实现（网上有很多可用的）使用更强大的数据结构（通常是内存）的更易用的语言（Java，C ++，C＃，Python ......）管理。

Answer 4

您似乎可以构建LRU Cache in C with uthash。

我最喜欢uthash的是它是一个简单的头文件，有很多宏，所以你的额外依赖关系保持在最低限度。

Answer 5

我不知道C中的任何通用unix环境库，但它应该不难实现。

对于代码示例，我建议在那里查看任何gazillion（oi）哈希表实现。无论表使用链表还是树结构进行实际处理，使用某种形式的缓存（例如MRU）并不罕见，因此它可以让您了解实现的外观。一些简单的垃圾收集器和需要页面替换算法的各种软件也值得一看。

基本上，您在访问它们时标记内容并使引用变老。如果你增加访问时间而不是访问项目的每个对等体的年龄，你显然会在访问时保存一个循环并将权重推到到期操作上。你需要做一些简单的分析，以便找到一个关于最近是否足够的一般概念！最近你的任务。当你到达那一点时，你只需相应地更新缓存。

LRU缓存在C中

5 个答案: