C/C++：如何将数据存储在 B 树中的文件中

Posted 2023-03-11

【中文标题】C/C++：如何将数据存储在 B 树中的文件中

【英文标题】：C/C++: How to store data in a file in B tree

【发布时间】：2011-01-12 07:26:55

【问题描述】：

在我看来，将数据作为文件存储在 B 树中的一种方法可以使用 C 使用具有结构序列（数组）的二进制文件有效地完成，每个结构代表一个节点。因此，可以使用类似于使用数组创建链表的方法连接各个节点。但是接下来 props up 的问题是删除一个节点，因为在一个巨大的文件中只擦除中间的几个字节是不可能的。

删除的一种方法可能是跟踪“空”节点，直到达到阈值截止，然后制作另一个将丢弃空节点的文件。但这很乏味。

从简单性/效率的角度来看，是否有更好的方法来删除，甚至在文件中表示 B 树？

TIA, -斯维亚

【问题讨论】：

澄清一下，你问的是 B 树还是二叉树。

B 树。但我想为了存储为文件的目的，问题会是一样的吗？

顺便说一句，C 和 C++ 是两种不同的语言。如果您正在编写适用于两者的代码，请添加 C++ 标记。

【参考方案1】：

为了在文件中实现 B 树，您可以使用文件偏移量而不是指针。此外，您可以实现“文件内存管理器”，以便您可以重新使用文件中已删除的项目。

为了完全恢复 B-Tree 文件中已删除的块，您必须在新文件中重新创建 B-Tree。还要记住大多数操作系统没有截断文件的方法。一种截断文件的可移植方法是写入一个新文件并销毁旧文件。

另一个建议是将文件分区为 B-Tree 分区和数据（项目）分区。 B-Tree 分区将包含页面。叶页将包含数据项的偏移量。数据分区将是文件中包含数据项的部分。您最终可能会创建多个分区，并且这些分区可能是交错的。

我花了很多时间玩基于文件的 B-Tree，直到我放弃并决定让数据库程序（或服务器）为我处理数据。

【讨论】：

听起来很有趣。我的这个练习是为了接触低级编码。我主要对基于 Linux 的系统感兴趣，它支持文件截断。 :)

大多数操作系统的 do 都有截断文件的功能。在 Linux、BSD、Windows 中，您可以将文件长度设置为您喜欢的任何值。

【参考方案2】：

我快速搜索并找到了这个：http://people.csail.mit.edu/jaffer/WB C 源：http://cvs.savannah.gnu.org/viewvc/wb/wb/c/ - 它似乎提供了基于磁盘的 B 树样式数据库 - 尽管查看“delete.c”它似乎暗示如果你删除一个节点，它下面的所有东西都会被删除 - 如果这是正确的行为，那么它听起来可能会有所帮助？

另外——B-trees 经常用在文件系统中——你能不看看一些文件系统代码吗？

我自己的倾向是文件系统——如果你有一个固定大小的 B-tree，每当你“删除”一个节点而不是试图删除引用时，只需将值设置为任何在你的代码。然后，运行一个清理线程来检查是否有人打开了文件以供阅读，以及是否所有人都安静地阻塞了文件并进行了整理。

【讨论】：

感谢您的参考，九指。 :) 肯定要读它。因为删除可能很频繁，所以对它们进行核算应该是有效的。我预计其中一些操作可能会延迟，但我需要阅读代码以查看是否有更好的选择。我还打算稍后将它用于文件系统，但是由于大小是恒定的，因此实现会有所不同。所以设计需要考虑到这一点。

嗯，我同意。该代码声称可以满足您的需要，粗略地看一下 viewcvs 就表明它可能 - 无需坐下来重新构建您的问题，尽管很难说...我认为文件系统只做他们希望删除的“零”元素并将其分配给任何零元素，但我可能错了。无论哪种方式，如果这不能回答它，请再次打开问题！

这些问题确实回答了我正在寻找的内容，并且我已经发现了文件截断，因此从中间删除数据的问题被规避了。谢谢。 :)

【参考方案3】：

您也可以使用 Berkley DB。它适用于 C 程序并实现 B+ 树。

【讨论】：

是的，但我想编写自己的代码来获得真实的感觉。 :)

同意。自己写可以得到真实的感觉。 BBD 是非常复杂的数据库，并提供了许多普通代码无法提供的功能。如果实际产品部署，我会选择BDB。在这里重新发明***很困难。