3.1 链表和链表节点的实现

每个链表节点使用一个adlist.h/listNode结构来表示:



typedef struct listNode {
    // 
前置节点
    struct listNode * prev;
    // 
后置节点
    struct listNode * next;
    // 
节点的值
    void * value;
}listNode;

多个listNode可以通过prev和next指针组成双端链表,如图3-1所示。

图3-1 由多个listNode组成的双端链表

虽然仅仅使用多个listNode结构就可以组成链表,但使用adlist.h/list来持有链表的话,操作起来会更方便:



typedef struct list {
    // 
表头节点
    listNode * head;
    // 
表尾节点
    listNode * tail;
    // 
链表所包含的节点数量
    unsigned long len;
    // 
节点值复制函数
    void *(*dup)(void *ptr);
    // 
节点值释放函数
    void (*free)(void *ptr);
    // 
节点值对比函数
    int (*match)(void *ptr,void *key);
} list;

list结构为链表提供了表头指针head、表尾指针tail,以及链表长度计数器len,而dup、free和match成员则是用于实现多态链表所需的类型特定函数:

·dup函数用于复制链表节点所保存的值;

·free函数用于释放链表节点所保存的值;

·match函数则用于对比链表节点所保存的值和另一个输入值是否相等。

图3-2是由一个list结构和三个listNode结构组成的链表。

图3-2 由list结构和listNode结构组成的链表

Redis的链表实现的特性可以总结如下:

·双端:链表节点带有prev和next指针,获取某个节点的前置节点和后置节点的复杂度都是O(1)。

·无环:表头节点的prev指针和表尾节点的next指针都指向NULL,对链表的访问以NULL为终点。

·带表头指针和表尾指针:通过list结构的head指针和tail指针,程序获取链表的表头节点和表尾节点的复杂度为O(1)。

·带链表长度计数器:程序使用list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数,程序获取链表中节点数量的复杂度为O(1)。

·多态:链表节点使用void*指针来保存节点值,并且可以通过list结构的dup、free、match三个属性为节点值设置类型特定函数,所以链表可以用于保存各种不同类型的值。