c - C中链表实现的设计

Question

目前我正在为 C 中的常见数据结构创建一个小型库。这主要是为了学习目的，但我确实计划在其他项目中使用这个库，看看它的工作情况和问题所在.到目前为止，我对我的散列和二叉树实现很满意，但我无法决定链表的设计。

到目前为止实现的所有数据结构都使用 void 指针，并且不负责创建或销毁数据，即它们仅引用数据。一个设计目标是使它们尽可能通用，以提高可重用性。

关于链表，目前我发现了三种做法:

1. 专用列表头:列表具有专用列表头，用作抽象数据类型。

2. Nodes only:和上面的例子一样，除了所有函数都在list_node上运行。用于 GLib .

3. 在payload中:在payload数据中添加一个list_node结构，并用宏计算到payload的偏移量。参见 lists in the linux kernel

4. 编辑 使用宏生成类型列表:使用宏创建列表结构和函数的特定类型版本。

   1 和 2 的示例:

/* list.h */
typedef struct list_t list;

typedef int (*comparator)(const void* a, const void* b);

list* list_new          (comparator c);
void  list_delete       (list* l);
void  list_insert_after (list* l, uint32_t index, void* data);
void  list_remove       (list* l, void* data);
uint32_t list_size      (list* l);
/* other functions operating on lists */

/* list.c */
#include "list.h"

typedef struct list_node_t {
  struct list_node_t* next;
  struct list_node_t* prev;
  void* data;
} list_node;

struct list_t {
  list_node* begin;
  list_node* end;
  uint32_t   size;
  comparator cmp;
}

现在问题:这些方法中哪种方法最通用？还有其他方法吗？

Answer 1

我更喜欢第二种方法，即仅节点。

它的优点是非常简单，因为大多数列表操作(拆分、推送、弹出、子列表...)的结果本身就是列表。

另请注意，您缺少重要的列表操作，主要是 push() 和 pop()。您应该利用列表允许在 O(1) 中插入这一事实。