LevelDB原始碼分析：理解Slice實現 - 高效的LevelDB引數物件

簡介

Slice在LevelDB中作為高效的引數物件而設計，你可以使用任何資料型別來建立leveldb::Slice物件，而且這些物件在LevelDB的很多介面中作為引數來進行傳遞。本文將介紹LevelDB重要的引數物件Slice的實現，涉及的LevelDB的版本為1.20。

Slice實現

Slice類的實現在include/leveldb/slice.h中：

class Slice {
 public:
  // Create an empty slice.
  Slice() : data_(""), size_(0) { }

  // Create a slice that refers to d[0,n-1].
  Slice(const char* d, size_t n) : data_(d), size_(n) { }

  // Create a slice that refers to the contents of "s"
  Slice(const std::string& s) : data_(s.data()), size_(s.size()) { }

  // Create a slice that refers to s[0,strlen(s)-1]
  Slice(const char* s) : data_(s), size_(strlen(s)) { }

  // Return a pointer to the beginning of the referenced data
  const char* data() const { return data_; }

  // Return the length (in bytes) of the referenced data
  size_t size() const { return size_; }

  // Return true iff the length of the referenced data is zero
  bool empty() const { return size_ == 0; }

  // Return the ith byte in the referenced data.
  // REQUIRES: n < size()
  char operator[](size_t n) const {
    assert(n < size());
    return data_[n];
  }

  // Change this slice to refer to an empty array
  void clear() { data_ = ""; size_ = 0; }

  // Drop the first "n" bytes from this slice.
  void remove_prefix(size_t n) {
    assert(n <= size());
    data_ += n;
    size_ -= n;
  }

  // Return a string that contains the copy of the referenced data.
  std::string ToString() const { return std::string(data_, size_); }

  // Three-way comparison.  Returns value:
  //   <  0 iff "*this" <  "b",
  //   == 0 iff "*this" == "b",
  //   >  0 iff "*this" >  "b"
  int compare(const Slice& b) const;

  // Return true iff "x" is a prefix of "*this"
  bool starts_with(const Slice& x) const {
    return ((size_ >= x.size_) &&
            (memcmp(data_, x.data_, x.size_) == 0));
  }

 private:
  const char* data_;
  size_t size_;

  // Intentionally copyable
};

inline bool operator==(const Slice& x, const Slice& y) {
  return ((x.size() == y.size()) &&
          (memcmp(x.data(), y.data(), x.size()) == 0));
}

inline bool operator!=(const Slice& x, const Slice& y) {
  return !(x == y);
}

inline int Slice::compare(const Slice& b) const {
  const size_t min_len = (size_ < b.size_) ? size_ : b.size_;
  int r = memcmp(data_, b.data_, min_len);
  if (r == 0) {
    if (size_ < b.size_) r = -1;
    else if (size_ > b.size_) r = +1;
  }
  return r;
}

Slice物件僅包含長度和字元指標型別的成員，物件的複製非常高效，但也非常危險。如果擁有一個Slice物件，需要確保其初始化的指標資料也能夠保留，並且要保證其上下文是執行緒安全的。這也是為什麼不要線上程間共享Slice物件的原因：它們都具有Slice字串指標引用的記憶體儲存，並且這些記憶體區域可能會被其它執行緒進行修改。
Slice類提供了4種建構函式，除預設建構函式外，還支援以位元組陣列形式的建構函式Slice(const char* d, size_t n)，以及支援C++字串型別的Slice(const std::string& s)和C字串型別的Slice(const char* s)。
Slice類的函式均以行內函數的形式提供，提供的方法非常類似於C++的String類。

使用Get和Put操作二進位制資料

在理解了Slice的工作機制後，來考慮一下如何使用Get和Put來操作二進位制資料。

struct binValues {
	int intVal;
	double realVal;
};
binValues b = {-99, 3.14};
Slice binSlice((const char*)&b, sizeof(binValues) );
assert( db->Put(WriteOptions(), "BinSample", binSlice).ok() );
std::string binRead;
assert( db->Get(ReadOptions(), "BinSample", &binRead).ok() );
// treat the std::string as a container for arbitary binary data
binValues* b2 = (binValues*)binRead.data();
cout << "Read back binary structure " << b2->intVal << "  "
<< b2->realVal << " binary size=" << binRead.size() << endl;

二進位制資料可以像字串一樣儲存，Slice包含了位元組資料和長度資訊。不同的在於std::string擁有資料，可以認為是一個安全的資料容器，而Slice僅包含了資料的指標。
參考上面的二進位制資料的處理方式，可以處理其它任何型別的資料了。