iOS cache_t 的散列表原理（哈希表）

上篇我們提到，iOS 會將我們調用得方法放到我們當前的類對象的 cache_t 中，他是一個結構體，我們的方法是放在 struct bucket_t *_buckets;這個里面，他是一個散列表,以后我們調用的方法都會從這個散列表當中去查找。

散列表的原理（空間換時間）

我們來看下結構體

struct cache_t {
    struct bucket_t *_buckets;
    mask_t _mask;
    mask_t _occupied;

系統是怎么做的呢？

比如我們現在要去調用 -(void)test;這個方法，但我們來查找方法的時候，前面我們提到，key就是sel，也就是 @selector(test),系統是通過 key&mask 的形式來生成索引的，mask 前面有提到是當前的 buckets 的長度減1，比如我們的長度為為5，當我們調用這個方法的時候，其實是這么做的 @selector(test) & mask(4) = 索引，會生成一個索引，比如生成索引為1，那么他就會去buckets取出來1位置的結構體，這就是我們以后調用的方法的結構體，不用循環遍歷。

其實當我們調用方法的時候，比如上面的test方法，當我們要放到緩存里面的時候，系統就會通過 @selector(test) & mask 來生成一個索引，比如生成的索引為5，那么，就會直接將這個方法放到索引為5的位置里面，這樣在我們取得時候，就可以精確的取出來了，那么前面的位置怎么辦？前面的位置，系統會將 null 放進去，是不是很巧妙？加快了查找效率。

上面這種做法其實是空間換時間的一種方法，但是我們可以知道，通過這個 & mask,的運算，最后得到的索引值，一定是小于等于 mask 的值得，不信自己可以測試下看看。

經過運算之后，生成的索引一樣怎么辦？

這段代碼為源碼

bucket_t * cache_t::find(SEL s, id receiver)
{
    assert(s != 0);

    bucket_t *b = buckets();
    mask_t m = mask();
    mask_t begin = cache_hash(s, m);
    mask_t i = begin;
    do {
        if (b[i].sel() == 0  ||  b[i].sel() == s) {
            return &b[i];
        }
    } while ((i = cache_next(i, m)) != begin);

    // hack
    Class cls = (Class)((uintptr_t)this - offsetof(objc_class, cache));
    cache_t::bad_cache(receiver, (SEL)s, cls);
}

這段代碼什么意思呢？前面都能明白，我們直接看 dowhile就可以了，從代碼中可以看到，當我們通過 hash 算法，算出一個index之后，如果我們的散列表中的這個位置為空或者這個位置的sel和我們傳進來的sel一樣，那么直接返回散列表中的這個位置的結構體，如果沒找到相同的，也就是說，可能當前別的方法和我們mask進行hash運算生成的index形成了沖突，這個位置的方法，不是我們當前傳進來的方法，那么怎么辦呢？看源碼

static inline mask_t cache_next(mask_t i, mask_t mask) {
    return i ? i-1 : mask;
}

我們通過查看 cache_next 方法，這個方法一看就知道了，比如我們這時候 i 為 4，發現沖突，那么直接返回 i - 1，將新傳進來的方法放到 3 的位置，如果減到0還找不到，那么就放到 mask 位置，也就是數組長度的最大值，相當于 append ，然后再重新查找，當我們 mask 的值發生變化的時候，比如擴容，系統會為我們擴容，并清空我們的散列表，重新來，擴容，相當于當前的容量 * 2，一開始我們的散列表是有預設值得，比如一開始上來，長度就為10，先用，發現不夠，變成20，清空，擴容。

hash 表的原理其實就是 f(key)=index,給定一個值生成一個索引。