使用 B+ 樹索引實現內存存儲

Question

我正在嘗試在內存數據存儲中存儲塊中的記錄。 請注意，一個塊可能包含多個記錄。 然后使用 b+ 樹索引根據記錄的字段對每個塊地址進行索引。 從 TSV 文件中讀取記錄。

在 C++ 中這樣做的一些建議方法是什么？ 我正在考慮有一個用於存儲的內存池，分成多個塊，但我不確定如何保留每個塊地址的索引。

是否推薦使用這種方法，還是我應該堅持使用 new() 和 delete() 每條記錄？

目前，我正在為 B+ 樹創建一個類、一個存儲類和一個 main.cpp，但我不確定每個文件中要包含什么。

剛接觸 C++，但有其他 OOP 語言（Java、Python 和一些 C）的經驗。 任何關於實施的建議都非常感謝。

謝謝！

Answer 1

對於內存存儲，使用絕對地址還是索引（相對於基地址）來標識塊並不重要。 但是，如果您想將 BTree 存儲到文件中，則索引方法將起作用。

首先，圍繞以下界面設計您的項目：

• index_to_block ：獲取一個索引，返回一個塊指針。
• new_block : 返回新塊的索引
• free_block : 釋放一個塊

在原型設計期間，您可以簡單地使塊指針與索引相同。 這意味着該接口分別是身份函數new和delete 。

如果您想稍后切換到連續內存模型，請使用mmap獲取例如。 TB 大小的內存塊。 不用擔心，在您觸摸它之前，您的操作系統不會使用實際內存支持它。 現在您的index_to_block將執行類似reinterpret_cast<block*>(BASE_ADDRESS + idx * BLOCK_SIZE) （如果BASE_ADDRESS是uint8_t* ）或&BASE_ADDRESS[idx] （如果BASE_ADDRESS是一個block* ）之類的操作。 另外兩個函數將操作某種塊空閑列表（或者您可以總是分配新塊）。

最后，我強烈建議閱讀有關SQLite 文件格式的文檔。 它很好地描述了如何實現生產級 B 樹結構。