C语言实现通用链表初步(一)

注意：本文讨论的是无头单向非循环链表。

假设不采用Linux内核链表的思路，怎样用C语言实现通用链表呢？

一种常用的做法是：

typedef int element_t;

struct node_info

{

element_t data;

struct node_info *next;

};

其实这样的链表算不上通用，因为无法同时使用不同的数据类型。参考网友的思路，以上可以改为下面的定义：

//无头非循环单向链表
struct node_info {void *data;struct node_info *next;
};

先看看头文件：

#pragma once//无头非循环单向链表
struct node_info {void *data;struct node_info *next;
};struct student
{char name[20];unsigned char age;};//for teststruct  slist_info {struct node_info *first; //指向第一个节点void (*insert_head)(void *one_data, struct slist_info *info);//头插int (*del)(struct node_info *node, struct slist_info *info);//删除节点struct node_info* (*find)(struct slist_info *info,int(*compare)(void *dest,void *key),void *key);//这里的compare是回调函数，由用户提供void (*for_each)(const struct slist_info *info,void (*todo)(void *one_data));//遍历，todo是回调函数void (*for_each_safe)(const struct slist_info *info,void (*todo)(void *one_data));//安全遍历（觉得在这里这个方法意义不大）void (*invert)(struct slist_info *info);//反转链表int (*is_dead_loop)(struct slist_info *info);//判断是否有死环，是返回1，不是返回0
};#define   slist_is_empty(info)  ((info)->first == NULL) //链表是否为空//构造和析构
void  slist_init(struct  slist_info *info);
void  slist_destroy(struct slist_info *info);

与这个链表相关的操作如下。

1.插入元素（头插法）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include "slist.h"/*无头非循环单链表*/
static void slist_insert_head(void *one_data, struct slist_info *info)
{//头插法assert(one_data != NULL && info != NULL);struct node_info *node = (struct node_info *)malloc(sizeof(struct node_info));//分配内存assert(node!=NULL);node->data = one_data;//注意，这里只是简单地把指针指向用户的数据，并没有把用户数据复制过来if (slist_is_empty(info)) {//1.空链表info->first = node;node->next = NULL;}else { //2. 非空node->next = info->first;info->first = node;}
}

2.遍历

static void slist_for_each(const struct slist_info *info,void (*todo)(void *one_data))
{assert(info != NULL && todo != NULL);struct node_info *cur = NULL;for (cur = info->first; cur != NULL; cur = cur->next) {todo(cur->data);}
}static void slist_for_each_safe(const struct slist_info *info,void (*todo)(void *one_data))
{assert(info != NULL && todo != NULL);struct node_info *cur = NULL;struct node_info *Next = NULL;for (cur = info->first; cur != NULL; cur = Next) {Next = cur->next;//Next保存了下一个节点，如果这个节点被删除了，那么下一个节点还可以找到todo(cur->data);}
}

3.反转（面试的时候，有可能会问到，直接背过好了！）

static void  slist_invert(struct slist_info *info)
{assert(info != NULL);struct node_info *Cur = NULL;struct node_info *Prev = NULL;struct node_info *Next = NULL;//1.移动Next 2.反向 3.移动Prev 4.移动Curfor (Cur = info->first; Cur  != NULL; Cur = Next) {Next = Cur->next;Cur->next = Prev;Prev = Cur;}//修改头指针，指向首节点info->first = Prev;
}

4.查找

struct node_info *slist_find(struct slist_info *info,int(*compare)(void *dest,void *key),void *key)
{assert(info != NULL && compare != NULL);struct node_info *cur = NULL;for (cur = info->first; cur != NULL; cur = cur->next) {if(compare(cur->data,key)==1)//回调函数，把链表中的每一个数据和用户传入的关键字做比较，符合条件返回1return cur;//返回节点的地址给用户}return NULL;//没有找到返回空指针
}

注意，这里的第三个参数（关键字）也是用户传进来的。

5.构造和析构

void slist_init(struct slist_info *info)
{//空链表， 第一个节点为NULLinfo->first = NULL;info->insert_head = slist_insert_head;info->del = slist_del;info->find = slist_find;info->invert = slist_invert;info->is_dead_loop = slist_is_dead_loop;info->for_each = slist_for_each;info->for_each_safe = slist_for_each_safe;
}void slist_destroy(struct slist_info *info)
{if(!slist_is_empty(info)){struct node_info *cur = NULL;struct node_info *Next = NULL;for (cur = info->first; cur != NULL; cur = Next) {Next = cur->next;//Next保存了下一个节点，如果这个节点被删除了，那么下一个节点还可以找到free(cur);//释放每个节点占用的内存}}}

细心的读者会发现，好像有的函数没有实现啊。下一篇博文我们再讨论！

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