[發(fā)明專利]內(nèi)存數(shù)據(jù)存取裝置、內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲和讀取方法

在審

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• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN113821160A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設計）人: 王禹展
• 申請（專利權）人: 北京京東拓先科技有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權代理有限公司 11018
• 代理人: 孟旸;王麗琴

本發(fā)明公開了一種內(nèi)存數(shù)據(jù)存取裝置、內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲和讀取方法，主要包括：至少一個存儲單元，每個存儲單元均包括內(nèi)存中連續(xù)的至少兩個數(shù)據(jù)存儲區(qū)；分別與各個存儲單元對應的地址存儲區(qū)，用于存儲后一個存儲單元在內(nèi)存中的首地址；數(shù)據(jù)存儲器，用于將數(shù)據(jù)連續(xù)地存儲于存儲單元，在當前存儲單元存滿后，建立新的存儲單元并在原存儲單元的地址存儲區(qū)中記錄新的存儲單元的首地址，并將數(shù)據(jù)繼續(xù)連續(xù)地存儲于新的存儲單元；數(shù)據(jù)讀取器，用于根據(jù)所要讀取的數(shù)據(jù)元素在數(shù)據(jù)中的指定位置、每個存儲單元的數(shù)據(jù)存儲區(qū)的數(shù)量、地址存儲區(qū)中所存儲的信息，在至少一個存儲單元中獲得所要讀取的所述數(shù)據(jù)元素所在的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，并從中讀取數(shù)據(jù)元素。

技術領域

本發(fā)明涉及計算機技術領域，特別涉及一種內(nèi)存數(shù)據(jù)存取裝置、內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲和讀取方法。

背景技術

當前，內(nèi)存存儲主要分為連續(xù)的內(nèi)存地址存儲和不連續(xù)的鏈式存儲兩種，相對應的技術分別是數(shù)組存儲方式和鏈表存儲方式。

其中，如圖1所示，數(shù)組存儲方式，是指在內(nèi)存中申請一片連續(xù)的內(nèi)存地址，并將數(shù)據(jù)存放到內(nèi)存中。在遇到空間不足時，會重新申請另一片連續(xù)的內(nèi)存地址，大小是原來的1.5倍并將原有數(shù)據(jù)拷貝進來，例如圖1中，原空間共有4組數(shù)據(jù)，分別為數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)2、數(shù)據(jù)3和數(shù)據(jù)4，當插入新的數(shù)據(jù)5時，原空間不足，則在內(nèi)存中新申請另一片更大的連續(xù)內(nèi)存空間地址，新申請的內(nèi)存空間大小例如是原空間的1.5倍，然后將原空間的所有數(shù)據(jù)全部拷貝到新申請的內(nèi)存空間，之后將數(shù)據(jù)5插入到數(shù)據(jù)4之后的內(nèi)存空間地址中。

從上述數(shù)組存儲方式不難看出：當內(nèi)存中沒有足夠的連續(xù)內(nèi)存空間時會導致擴容失敗，并且，擴容時需要拷貝原數(shù)組中的數(shù)據(jù)到新數(shù)組中，造成較高的系統(tǒng)開銷，當原空間較大時還會因為原數(shù)組的拷貝而降低存儲速度的問題，同時，對于不連續(xù)的內(nèi)存空間無法采用這種數(shù)組存儲方式，并且經(jīng)常采用這種數(shù)組存儲方式還會造成內(nèi)存空間的碎片化。

如圖2所示，鏈表存儲方式，是指數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲在物理上是不連續(xù)的，通過在每一個數(shù)據(jù)元素中記錄下一個數(shù)據(jù)元素的位置(內(nèi)存空間地址)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)在邏輯上的連續(xù)。當插入新的數(shù)據(jù)元素時，只需要在內(nèi)存中新申請一段用于存儲新的數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間地址，并在鏈表末尾的數(shù)據(jù)元素中記錄新的數(shù)據(jù)的內(nèi)存空間首地址，即可實現(xiàn)新的數(shù)據(jù)元素的插入。

從上述鏈表存儲方式能夠看出：在每一個數(shù)據(jù)元素中均需要記錄下一個數(shù)據(jù)元素的存儲位置，而記錄存儲位置會占用內(nèi)存空間，記錄存儲位置所占用的內(nèi)存空間一般與記錄數(shù)據(jù)元素的空間大小相等，這就導致了每一個數(shù)據(jù)元素所占用的實際內(nèi)存空間是數(shù)據(jù)元素本身所需的內(nèi)存空間的2倍，同時，鏈表存儲方式不支持隨機讀取，當需要讀取其中第n個數(shù)據(jù)元素時，需要先遍歷前面的n-1個元素，造成了較高的系統(tǒng)開銷，并且當鏈表較長時，還會帶來讀取速度降低的問題。

基于上述說明，如何提升內(nèi)存數(shù)據(jù)存取速度并降低系統(tǒng)開銷，便成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種內(nèi)存數(shù)據(jù)存取裝置、內(nèi)存數(shù)據(jù)存儲和讀取方法，以在降低內(nèi)存數(shù)據(jù)存取帶來的系統(tǒng)開銷的過程中同時確保內(nèi)存數(shù)據(jù)的存取速度，使得數(shù)據(jù)的存儲速度高于數(shù)組存儲方式，數(shù)據(jù)的讀取速度高于鏈表存儲方式，進而在降低系統(tǒng)開銷的額同時在內(nèi)存存取速度的整體上高于組存儲方式和鏈表存儲方式。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種內(nèi)存數(shù)據(jù)存取裝置，包括：

存儲單元，所述存儲單元的數(shù)量為至少一個，其中，每個所述存儲單元均包括在內(nèi)存的存儲空間中連續(xù)占用的至少兩個數(shù)據(jù)存儲區(qū)；

地址存儲區(qū)，所述地址存儲區(qū)的數(shù)量與所述存儲單元的數(shù)量相等，并且每個所述地址存儲區(qū)分別位于每個所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)的后端并分別與每個所述數(shù)據(jù)存儲區(qū)相對應，在所述存儲單元的數(shù)量為至少兩個時，在數(shù)據(jù)存儲順序上相鄰的兩個存儲單元之間，前一個存儲單元所對應的地址存儲區(qū)中存儲后一個存儲單元在所述內(nèi)存中的首地址，至少兩個所述存儲單元通過所述地址存儲區(qū)中所存儲的信息組成存儲單元鏈條；