[数据结构与算法]C语言哈希表uthash的使用方法详解

uthash简介

由于C语言本身不存在哈希，但是当需要使用哈希表的时候自己构建哈希会异常复杂。因此，我们可以调用开源的第三方头文件，这只是一个头文件：uthash.h。我们需要做的就是将头文件复制到您的项目中，然后：

#include "uthash.h"

由于uthash仅是头文件，因此没有可链接的库代码。

使用uthash添加，查找和删除通常是常数时间的操作，此哈希的目标是简约高效。它大约有1000行C。它会自动内联，因为它是作为宏实现的。 uthash还包括三个额外的头文件，主要提供链表，动态数组和字符串。utlist.h为C结构提供了链接列表宏。utarray.h使用宏实现动态数组。utstring.h实现基本的动态字符串。

uthash的使用

这里我们将id作为一个索引值，也就是键值，将name作为value。

#include "uthash.h"
struct my_struct {
    int id;                    /* key */
    char name[10];
    UT_hash_handle hh;         /* makes this structure hashable */
};
/*声明哈希为NULL指针*/
struct my_struct *users = NULL;    /* important! initialize to NULL */

注意：一定要包含UT_hash_handle hh;hh不需要初始化。它可以命名为任何名称，但是我们一般都命名为hh。

添加

HASH_ADD_INT表示添加的键值为int类型 HASH_ADD_STR表示添加的键值为字符串类型 HASH_ADD_PTR表示添加的键值为指针类型 HASH_ADD表示添加的键值可以是任意类型

void add_user(int user_id, char *name) {
    struct my_struct *s;
    /*重复性检查，当把两个相同key值的结构体添加到哈希表中时会报错*/
    HASH_FIND_INT(users, &user_id, s);  /* id already in the hash? */
    /*只有在哈希中不存在ID的情况下，我们才创建该项目并将其添加。否则，我们只修改已经存在的结构。*/
    if (s==NULL) {
      s = (struct my_struct *)malloc(sizeof *s);
      s->id = user_id;
      HASH_ADD_INT( users, id, s );  /* id: name of key field */
    }
    strcpy(s->name, name);
}

HASH_ADD_INT函数中，第一个参数users是哈希表，第二个参数id是键字段的名称。最后一个参数s是指向要添加的结构的指针。

查找

struct my_struct *find_user(int user_id) {
    struct my_struct *s;
    HASH_FIND_INT( users, &user_id, s );  /* s: output pointer */
    return s;
}

在上述代码中，第一个参数users是哈希表，第二个参数是user_id的地址（一定要传递地址）。最后s是输出变量。当可以在哈希表中找到相应键值时，s返回给定键的结构，当找不到时s返回NULL。

替换

HASH_REPLACE宏等效于HASH_ADD宏，HASH_REPLACE会尝试查找和删除项目外。如果找到并删除了一个项目，它还将返回该项目的指针作为输出参数。

void replace_user(HashHead *head, HashNode *newNode) {
    HashNode *oldNode = find_user(*head, newNode->id);
    if (oldNode)
        HASH_REPLACE_INT(*head, id, newNode, oldNode);
}

删除

要从哈希表中删除结构，必须具有指向它的指针。（如果只有键，请先执行HASH_FIND以获取结构指针）。

void delete_user(struct my_struct *user) {
    HASH_DEL(users, user);  /* user: pointer to deletee */
    free(user);             /* optional; it's up to you! */
}

同样，这里users是哈希表，user是指向我们要从哈希中删除的结构的指针。

删除结构只是将其从哈希表中删除，并非free 。何时释放结构的选择完全取决于自己；uthash永远不会释放您的结构