C++开发在IOS环境下运行的LRUCache缓存功能 开发, 记录, 如何, 网上

yuyang911220

本文着重介绍如何在XCODE中，通过C++开发在IOS环境下运行的缓存功能。算法基于LRU（最近最少使用）。有关lru详见：
http://en.wikipedia.org/wiki/Page_replacement_algorithm#Least_recently_used
之前在网上看到过网友的一个C++实现，感觉不错，所以核心代码就采用了他的设计。
原作者通过两个MAP对象来记录缓存数据和LRU队列，注意其中的LRU队列并不是按照常用的方式使用LIST链表，而是使用MAP来代替LIST，有关这一点原作者已做了说明。

另外还有人将MRU与LRU组合在一起使用，当然如果清楚了设计原理，那么就很容易理解了。
考虑到缓存实现多数使用单例模式，这里使用C++的模版方式设计了一个Singlton基类，这样以后只要继承该类，子类就会支持单例模式了。其代码如下：
[url=]复制代码[/url] 代码如下:

//
// SingltonT.h
//
#ifndef SingltonT_h
#define SingltonT_h
#include <iostream>
#include <tr1/memory>
using namespace std;
using namespace std::tr1;
template <typename T>
class Singlton {
public:
static T* instance();
void print() {
cout << "haha" << endl;
}
~Singlton() {
cout << "destruct singlton" << endl;
}
protected:
Singlton();
//private:
protected:
static std::tr1::shared_ptr<T> s_instance;
//Singlton();
};
template <typename T>
std::tr1::shared_ptr<T> Singlton<T>::s_instance;
template <typename T>
Singlton<T>::Singlton() {
cout << "construct singlton" << endl;
}
template <typename T>
T* Singlton<T>::instance() {
if (!s_instance.get())
s_instance.reset(new T);
return s_instance.get();
}


另外考虑到在多线程下对static单例对象进行操作，会出现并发访问同步的问题，所以这里使用了读写互斥锁来进行set（设置数据）的同步。如下：
[url=]复制代码[/url] 代码如下:

#ifndef _RWLOCK_H_
#define _RWLOCK_H_
#define LOCK(q) while (__sync_lock_test_and_set(&(q)->lock,1)) {}
#define UNLOCK(q) __sync_lock_release(&(q)->lock);
struct rwlock {
int write;
int read;
};
static inline void
rwlock_init(struct rwlock *lock) {
lock->write = 0;
lock->read = 0;
}
static inline void
rwlock_rlock(struct rwlock *lock) {
for (;;) {//不断循环，直到对读计数器累加成功
while(lock->write) {
__sync_synchronize();
}
__sync_add_and_fetch(&lock->read,1);
if (lock->write) {//当已是写锁时，则去掉读锁记数器
__sync_sub_and_fetch(&lock->read,1);
} else {
break;
}
}
}
static inline void
rwlock_wlock(struct rwlock *lock) {
__sync_lock_test_and_set(&lock->write,1);
while(lock->read) {
//http://blog.itmem.com/?m=201204
//http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.6.2/gcc/Atomic-Builtins.html
__sync_synchronize();//很重要，如果去掉，g++ -O3 优化编译后的生成的程序会产生死锁
}
}
static inline void
rwlock_wunlock(struct rwlock *lock) {
__sync_lock_release(&lock->write);
}
static inline void
rwlock_runlock(struct rwlock *lock) {
__sync_sub_and_fetch(&lock->read,1);
}