C++ B树中的指针

我阅读了关于B树的文章，了解了它们的输入、删除方法。我读到这样的介绍：

当我们在磁盘上构建结构时，我们必须处理 访问和传输时间：

对磁盘的随机访问通常需要10-20毫秒的时间 定位磁头并等待数据到达的访问时间 它

一旦头部位置正确，数据就可以以中的速率传输 超过100万字节/秒

然后，观察不同大小的总传输时间的表现 块（假设访问时间相当快，为10毫秒，每秒1兆字节 传输速率）

因此，B树数据结构是为从磁盘提供服务而设计的（这使它们对于数据库非常有用）。但当我试图实现它时，我遇到了这个问题

正常的B树图显示指向子节点的指针，这些子节点随后下降到叶子

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但是如何在磁盘上创建指针呢？它像一个文件名吗？

B树中的“指针”只是文件中的一个偏移量，您可以查找它。或者，如果要使用固定的块大小，则可能是一个块编号，在查找之前乘以块大小。

磁盘指针是从文件开始的偏移量

如果您的

键

指向地址n，则表示

打开数据文件

读取n字节，但放弃它们（或者简单地跳过它们。这称为查找。有关方法，请参见下文）

开始阅读你感兴趣的数据

现在，作为优化

数据文件可能已经打开，比如程序启动时；当然可以部分缓存在内存中

您可以明确指示框架转到文件中的特定位置，而不是读取和丢弃字节。大多数语言都有这一特点。所有的操作系统都有。这叫做寻找。您可以调用类似

file.seek（1024）

的方法。要执行跳转，操作系统必须知道您正在查找的数据位于磁盘中的哪个点。这涉及到更多的查找，一些磁盘移动，但这一切都是由操作系统完成的

您可以开始读取数据，但要知道何时停止，可以使用固定宽度的记录，也可以将记录长度放在记录的前4个字节中。这使得

标题和元数据变得越来越复杂

有趣的是，与每个

键相关联的指针指向
左
和
右
节点

没有放置数据的位置。所以，在教科书上的例子中，比如

struct node {
    int key;                      //this generally is the primary key of the table
    node left;
    node right;

    long offsetOfDataInDataFile;  // <----------- we need to add this line.
}

struct节点{
int key；//这通常是表的主键
左淋巴结；
节点权；
long offsetOfDataInDataFile；//存储在磁盘上的每条记录都是节点的逻辑等价物。许多节点存储在一个文件中。只需跟踪头记录的位置，每条记录都指向其子记录的偏移量。正如内存是线性资源一样，您也可以将保存记录的文件视为线性资源。每个记录将包含一个有效负载和一对偏移量来定位子记录。如果每个记录是一个节点，那么偏移量是多少？记录本身是什么，文件？和偏移量，文件名？或者所有内容都在一个大文件中，偏移量是该文件中该节点位置的偏移量？只是提醒您-指针只不过是一个地址而已s、 某些内存块的位置。这也适用于文件，因为它们可以被视为某些持久内存的块…真实的数据库是不是太大太长的文件？是的。在大多数数据库中，大长文件是常见的。索引（b树）存储为单独的文件。不同的是文件格式、索引格式、打包、压缩、算法实现、额外功能等。一些数据库（如ms access和sqlite）将其整个世界打包在一个文件中。大型数据库（如oracle）可能会采用未格式化（原始）格式磁盘，并在其上实现自己的高度专业化的文件系统。从一开始读取文件并跳到偏移量是一个可笑的建议。B树假定随机访问。您将寻找偏移量。这不是“优化”，而是算法的基本部分。您的示例是关于二叉树，而不是B树。@EJP，搜索是不是优化，它是算法的重要组成部分。已接受。在键入答案时，我认为对于OP，读取和丢弃方法更容易理解。使用
seek
方法，会涉及OS和h/w，OS参考磁盘索引，然后指示h/w将磁头移动到该圆柱体。OP已重新上卷在数据库索引下，所以我想把磁盘索引放在一边。