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索引格式

索引文件(.git/index)是暂存区。它记录将纳入下次提交的文件,以及用于高效计算状态的元数据。Pitmaster 可读取索引版本 2、3 和 4,并写入版本 2 和 3。将以版本 4 读取的索引写入后,会生成 git 无法读取的文件(#15),因此请先用 git update-index --index-version 2 转换此类仓库,再通过 Pitmaster 写入。

读取索引

PHP
use Pitmaster\Index\Index;

$index = Index::open('/path/to/.git/index');   // pass 32 as the second argument for SHA-256

// Or through the repository
$index = $repo->index();

// Entry count (all stages)
echo $index->count();

// Iterate stage 0 entries, keyed by path
foreach ($index->entries() as $path => $entry) {
    echo "{$entry->path} {$entry->hash->hex}\n";
}

// Look up a specific entry
$entry = $index->entry('src/File.php');

文件不存在时,Index::open() 会返回空索引。entries() 仅返回阶段 0 条目;allEntries() 包含冲突阶段,paths() 则列出已跟踪路径。

IndexEntry

索引中的每个条目都是只读值对象:

PHP
use Pitmaster\Index\IndexEntry;

$entry->path;          // File path relative to repo root
$entry->hash;          // ObjectId of the blob
$entry->mode;          // File mode as an int (0100644, 0100755, 0120000, 0160000)
$entry->fileSize;      // File size in bytes
$entry->ctimeSec;      // Metadata change time (seconds)
$entry->ctimeNsec;     // Metadata change time nanoseconds
$entry->mtimeSec;      // Modification time (seconds)
$entry->mtimeNsec;     // Modification time nanoseconds
$entry->dev;           // Device number
$entry->ino;           // Inode number
$entry->uid;           // User ID
$entry->gid;           // Group ID
$entry->flags;         // Raw flags field
$entry->extendedFlags; // v3 extended flags (skip-worktree, intent-to-add)
$entry->stage();       // Conflict stage (0 = normal, 1 = base, 2 = ours, 3 = theirs)
$entry->assumeValid(); // Assume-valid bit
$entry->skipWorktree(); // Skip-worktree bit

创建条目

PHP
// From file stat
$entry = IndexEntry::fromStat('src/File.php', $blobId, '/full/path/to/src/File.php');

// Minimal (no stat info)
$entry = IndexEntry::create('src/File.php', $blobId);

// With explicit mode
$entry = IndexEntry::create('deploy.sh', $blobId, 0100755);

修改索引

PHP
// Add or replace an entry
$index->addEntry($entry);

// Remove an entry
$index->removeEntry('src/OldFile.php');

// Replace all stages of a conflicted path with one resolved entry
$index->resolveConflict('src/File.php', $entry);

addEntries() 和 removeEntries() 可在一次操作中处理多个条目或路径。对条目的任何更改都会丢弃已存储的扩展(见下文)。

写入索引

PHP
use Pitmaster\Index\IndexWriter;

IndexWriter::write($index, '/path/to/.git/index');

也可以通过仓库写入(会自动处理):

PHP
$repo->add('src/File.php');    // Reads file, creates blob, updates index, writes
$repo->remove('--cached', 'old-file.txt'); // Removes from index only, writes

二进制格式

代码
Signature:   DIRC (4 bytes, ASCII)
Version:     4 bytes, big-endian (2, 3, or 4)
Entry count: 4 bytes, big-endian

条目格式(v2)

每个条目包含:

代码
ctime seconds:     4 bytes, big-endian
ctime nanoseconds: 4 bytes, big-endian
mtime seconds:     4 bytes, big-endian
mtime nanoseconds: 4 bytes, big-endian
dev:               4 bytes, big-endian
ino:               4 bytes, big-endian
mode:              4 bytes, big-endian
uid:               4 bytes, big-endian
gid:               4 bytes, big-endian
file size:         4 bytes, big-endian
object hash:       20 bytes SHA-1 or 32 bytes SHA-256 (raw binary)
flags:             2 bytes, big-endian
path:              variable length, NUL-terminated
padding:           1-8 NUL bytes to align to 8-byte boundary

标志字段:

  • 位 15:假定有效标志
  • 位 13-12:合并阶段(0-3)
  • 位 11-0:路径名称长度;如果路径长度达到或超过 4095 字节,则为 0xFFF(读取器随后会扫描 NUL)

版本差异

版本 2:上述基本格式。最常见。

版本 3:增加扩展标志(常规标志后额外增加 2 个字节)。支持 skip-worktree 和 intent-to-add 位。在任何条目需要扩展标志时使用。

版本 4:增加路径前缀压缩。不存储完整路径,而是为每个条目存储从前一个条目的路径中移除的字节数,后接新的后缀。对于嵌套层级很深的树,此格式可显著缩小索引大小。

冲突阶段

合并冲突期间,同一路径可以在不同阶段拥有多个索引条目:

阶段 含义
0 正常(无冲突)
1 基础版本(公共祖先)
2 我方(当前分支)
3 对方(正在合并的分支)
PHP
// During a conflict, entries have non-zero stages
foreach ($index->allEntries() as $entry) {
    if ($entry->stage() > 0) {
        echo "Conflict: {$entry->path} (stage {$entry->stage()})\n";
    }
}

$index->hasUnmerged();            // true while conflicts remain
$index->unmergedPaths();          // conflicted paths
$index->stageEntries('a.txt');    // [1 => base, 2 => ours, 3 => theirs]

索引扩展

扩展追加在条目之后、校验和之前。每个扩展包含 4 字节签名、4 字节大小和可变长度数据。

Pitmaster 会将扩展块作为原始字节保留($index->extensions() 返回 signature 和 data 对),并在条目未更改时原样写回。它不会解析或生成任何扩展;条目一旦更改,所有扩展都会被丢弃,git 会根据需要接受并重建这些扩展。以下列出 git 使用的扩展,供参考。

TREE 扩展

为目录缓存预先计算的树对象。当只有索引发生更改时,可避免重新计算树,从而加快 git status 和 git commit。

签名:TREE(0x54524545)

REUC 扩展

记录解决冲突时用于撤销恢复的信息。解决冲突后,原始阶段 1/2/3 条目会移到这里,以便通过 git checkout -m 恢复。

签名:REUC(0x52455543)

其他扩展

git 还会写入:

  • EOIE(索引条目结束):标记条目结束和扩展开始的位置
  • IEOT(索引条目偏移表):支持并行加载索引
  • link(拆分索引):供使用拆分索引的超大型仓库使用

在 git 的格式中,签名以大写字母开头的扩展是可选的,以小写字母开头的扩展是必需的。Pitmaster 不作检查,接受这两类扩展。拆分索引(link)不会加载,因此不支持使用拆分索引的仓库。

校验和

索引文件以仓库哈希算法对之前所有字节计算出的校验和结尾(SHA-1 为 20 字节,SHA-256 为 32 字节)。Pitmaster 会在保存时写入校验和,但读取时不会验证。

缺少 DIRC 签名或遇到不支持的版本时,Index::open() 和 Index::parse() 会抛出 IndexParseException。

索引与状态

索引是计算状态的核心。WorkingTreeStatus 会比较:

  1. HEAD 树与索引:检测已暂存的更改
  2. 索引与工作树:检测未暂存的更改

stat 字段(ctime、mtime、dev、ino、size、mode、uid、gid)可在不读取文件内容的情况下快速检查“文件是否已更改”。如果 stat 字段匹配,且文件的最后修改时间早于状态扫描的开始时间,就会假定文件未更改。大小不同则会立即标记为已修改。否则,Pitmaster 会读取文件并计算其哈希,以检查实际内容是否发生更改。

假定有效标志

PHP
if ($entry->assumeValid()) {
    // Entry has assume-valid set (flags & 0x8000)
}

此标志告知 git 在计算状态时跳过对文件的检查,即使 stat 字段已更改也是如此(git update-index --assume-unchanged)。Pitmaster 重写条目时会保留此位,但其状态检查不会遵循此标志,仍会比较文件。