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NOM
btree - Méthodes d'accès à une base de données en arbre binaire
BIBLIOTHÈQUE
Bibliothèque C standard (libc, -lc)
SYNOPSIS
#include <sys/types.h> #include <db.h>
DESCRIPTION
NOTE : cette page décrit des interfaces fournies jusqu'à la glibc 2.1. Depuis la glibc 2.2, la glibc ne
fournit plus ces interfaces. Veuillez consulter les API fournies par la bibliothèque libdb.
La routine dbopen(3) est l'interface de bibliothèque pour les fichiers de base de données. L'un des
formats de fichier pris en charge est l'arbre binaire de fichiers. La description générale des méthodes
d'accès à une base de données est fournie dans la page de manuel dbopen(3). La présente page ne décrit
que les informations spécifiques aux arbres binaires.
Une telle structure de données est un arbre équilibré, trié, mémorisant les paires « clés-données »
associées.
La structure de données spécifique aux méthodes d'accès aux arbres binaires que l'on fournit à dbopen(3)
est définie dans le fichier d'en-tête <db.h> comme suit :
typedef struct {
unsigned long flags;
unsigned int cachesize;
int maxkeypage;
int minkeypage;
unsigned int psize;
int (*compare)(const DBT *key1, const DBT *key2);
size_t (*prefix)(const DBT *key1, const DBT *key2);
int lorder;
} BTREEINFO;
Les éléments de cette structure sont les suivants :
flags La valeur de ce champ est calculée avec un OU binaire sur certaines des constantes suivantes :
R_DUP Autoriser les clés dupliquées dans l'arbre, c'est-à-dire, permettre l'insertion même si la
clé existe déjà dans l'arbre. Le comportement par défaut, comme décrit dans dbopen(3), est
d'écraser une clé correspondante lors de l'insertion d'une nouvelle clé, ou d'échouer si le
drapeau R_NOOVERWRITE est indiqué. Le drapeau R_NOOVERWRITE a priorité sur le drapeau
R_DUP, et si R_NOOVERWRITE est spécifié, une tentative d'insertion d'une clé déjà existante
échouera.
Si la base de données contient des clés dupliquées, l'ordre de récupération des paires
« clé-valeur » est indéfini si l'on utilise la routine get. Toutefois la routine seq avec
le drapeau R_CURSOR positionné renvoie la clé « logiquement première » de chaque groupe de
clés dupliquées.
cachesize
Une suggestion de taille maximale (en octets) du cache mémoire. Cette valeur est seulement
indicative, et les méthodes d'accès alloueront plus de mémoire plutôt que d'échouer. Comme chaque
recherche examine la page racine de l'arbre, le cache des pages les plus récemment consultées
améliore les temps d'accès. De plus, les écritures physiques sont retardées aussi longtemps que
possible, ainsi un cache, même modeste, peut réduire sensiblement le nombre d'opérations
d'entrée-sortie. Bien sûr, l'utilisation d'un cache augmente (et seulement augmente) la
probabilité de corruption ou de perte de données si le système plante alors qu'un arbre est en
cours de modification. Si cachesize vaut 0 (pas de taille indiquée) un cache est utilisé par
défaut.
maxkeypage
Le nombre maximal de clés qui seront stockées sur une seule page. Pas encore implémenté.
minkeypage
Le nombre minimal de clés qui seront stockées sur la même page. Cette valeur est utilisée pour
déterminer quelles clés seront stockées sur des pages de débordement. Par exemple, lorsqu'une clé
ou une donnée est plus grande que la taille de page divisée par le nombre minimal de clés, elle
est stockée sur des pages de débordement plutôt que sur la page elle-même. Si minkeypage est nulle
(aucun nombre minimal de clés indiqué), une valeur de 2 est utilisée.
psize Taille (en octets) des pages utilisées pour les nœuds de l'arbre. La taille minimale est de
512 octets, et la taille maximale de 64 kio. Si psize vaut 0, (aucune taille indiquée), la taille
de la page est choisie en fonction de la taille des blocs d'entrée-sortie du système de fichiers
sous-jacent.
compare
Fonction de comparaison de clé. Elle doit renvoyer un entier inférieur, égal ou supérieur à zéro
lorsque le premier argument est respectivement inférieur, égal ou supérieur au second. La même
fonction de comparaison doit toujours être utilisée pour un arbre donné pendant son ouverture. Si
compare vaut NULL (aucune fonction indiquée), les clés sont comparées de manière lexicographique ;
les clés les plus courtes sont considérées comme inférieures aux clés les plus longues.
prefix Fonction de comparaison avec préfixe. Si elle est spécifiée, cette routine doit renvoyer le nombre
d'octets du second argument (une clé) qui sont nécessaires pour déterminer s'il est supérieur au
premier argument (une clé). Si les clés sont égales, la longueur de la clé devrait être renvoyée.
Remarquez que l'utilité de cette routine dépend dans une très large mesure du type de données
manipulées, mais il arrive que cette routine fournisse des réductions significatives de taille
d'arbre et de temps de recherche. Si prefix vaut NULL (aucune fonction indiquée), et si aucune
fonction de comparaison n'est mentionnée, une routine de comparaison lexicographique est employée.
Si prefix est NULL et si une routine de comparaison est spécifiée, aucune comparaison de préfixe
n'est effectuée.
lorder L'ordre des octets des entiers stockés dans la base de données. Ce nombre doit représenter l'ordre
sous forme d'entier. Par exemple, l'ordre poids faible poids fort (gros boutiste) est représenté
par le nombre 4321. Si lorder vaut 0 (aucun ordre indiqué), on utilise l'ordre des octets du
système hôte.
Si le fichier existe déjà (et si le drapeau O_TRUNC n'est pas spécifié), les valeurs indiquées par les
paramètres flags, lorder, et psize sont ignorées, et remplacées par les valeurs utilisées lors de la
création de l'arbre.
Le balayage séquentiel de l'arbre vers l'avant se déroule de la plus petite clé vers la plus grande.
L'espace libéré par la destruction des paires « clés-données » n'est jamais récupéré, bien qu'il soit
théoriquement disponible pour être réutilisé. Cela signifie qu'une base de données en arbre binaire ne
fait que grandir. Il faut donc éviter les suppressions exagérées, ou reconstruire régulièrement un nouvel
arbre depuis un balayage de l'ancien.
Les recherches, les insertions et les suppressions dans un arbre binaire s'effectuent en O log base N, où
base représente le facteur de remplissage moyen. Souvent, l'insertion de données déjà ordonnées dans un
arbre binaire résulte en un facteur d'insertion faible. Cette implémentation a été modifiée pour rendre
l'insertion d'éléments ordonnés encore plus profitable. Cela donne un facteur de remplissage de pages
encore meilleur.
ERREURS
Les routines d'accès btree peuvent échouer et définir errno avec le code de toutes les erreurs indiquées
pour les routines de la bibliothèque dbopen(3).
BOGUES
Seuls les ordres d'octets gros boutiste (big-endian) et petit boutiste (little-endian) fonctionnent.
VOIR AUSSI
dbopen(3), hash(3), mpool(3), recno(3)
The Ubiquitous B-tree, Douglas Comer, ACM Comput. Surv. 11, 2 (June 1979), 121-138.
Prefix B-trees, Bayer and Unterauer, ACM Transactions on Database Systems, Vol. 2, 1 (March 1977), 11-26.
The Art of Computer Programming Vol. 3: Sorting and Searching, D.E. Knuth, 1968, pp 471-480.
TRADUCTION
La traduction française de cette page de manuel a été créée par Christophe Blaess
<https://www.blaess.fr/christophe/>, Stéphan Rafin <stephan.rafin@laposte.net>, Thierry Vignaud
<tvignaud@mandriva.com>, François Micaux, Alain Portal <aportal@univ-montp2.fr>, Jean-Philippe Guérard
<fevrier@tigreraye.org>, Jean-Luc Coulon (f5ibh) <jean-luc.coulon@wanadoo.fr>, Julien Cristau
<jcristau@debian.org>, Thomas Huriaux <thomas.huriaux@gmail.com>, Nicolas François
<nicolas.francois@centraliens.net>, Florentin Duneau <fduneau@gmail.com>, Simon Paillard
<simon.paillard@resel.enst-bretagne.fr>, Denis Barbier <barbier@debian.org> et David Prévot
<david@tilapin.org>
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