C语言实现可伸缩的栈结构

// stack.h

#ifndef _STACK_H_
#define _STACK_H_#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif/* 栈使用方法举例*      // 声明栈结构并初始化*      stack_t *stack = NULL;*      // 数据压栈*      void *data = get_data(); // get_data为用户函数*      stack_push(&stack, data);*      // 数据出栈*      void *data = stack_pop(&stack);*      // 数据不出栈, 获取栈顶数据*      void *data = stack_top(&stack);*      // 销毁栈*      stack_destroy(&stack, destroy_data); // destroy_data为销毁data的函数*/// 接口声明
typedef struct stack stack_t;
void stack_push(stack_t **pstk, void *value);
void* stack_pop(stack_t **pstk);
void* stack_top(stack_t **pstk);// 调用者自行实现销毁栈的函数, 或调用如下函数销毁栈
static inline void
stack_destroy(stack_t **pstk, void (*destroy_element)(void*))
{void *value;while (!!(value = stack_pop(pstk)))if (destroy_element)destroy_element(value);
}#ifdef __cplusplus
} // extern "C"
#endif#endif // _STACK_H_

// stack.c

#include "stack.h"// stack结构无需对用户暴露
struct stack {int top;int cnt;struct stack *next;void *value[1];
};static inline int
stack_empty(stack_t *stk)
{return (stk->top == -1);
}static inline int
stack_full(stack_t *stk)
{return (stk->top + 1 == stk->cnt);
}#define DEFAULT_STACK_CNT 128static inline void
stack_expand(stack_t **pstk)
{// 这里假定内存分配不会失败，可以实现这样的函数，例如kmem_alloc(size, KM_SLEEP), 分配不到内存则睡眠等待stack_t *stk = malloc(sizeof(stack_t)+ sizeof(void*) * (DEFAULT_STACK_CNT - 1));stk->next = *pstk;stk->top = -1;stk->cnt = DEFAULT_STACK_CNT;*pstk = stk;
}static inline void
stack_reduce(stack_t **pstk)
{stack_t *stk = *pstk;while (stk && stack_empty(stk)) {stack_t *next = stk->next;free(stk);stk = next;}*pstk = stk;
}void
stack_push(stack_t **pstk, void *value)
{if (!*pstk || stack_full(*pstk))stack_expand(pstk);stack_t *stk = *pstk;stk->value[++stk->top] = value;
}void*
stack_pop(stack_t **pstk)
{if (!*pstk)return (NULL);/* stk!=NULL则stk->top一定有效, 因为每次出栈后都会reduce,* 如果全部元素出栈, reduce会释放栈空间, stk会置NULL */stack_t *stk = *pstk;void *value = stk->value[stk->top--];stack_reduce(pstk);return (value);
}void*
stack_top(stack_t **pstk)
{stack_t *stk = *pstk;return (stk ? stk->value[stk->top] : NULL);
}

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