Redis数据结构之链表

一：链表和链表节点的实现

1：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，如下图所示。

尽管多个listNode结构就可以组成链表，但是使用adlist.h/list来持有链表的情况下，操作起来更加方便。

typedef struct list {
    //表头节点
    listNode *head;
    //表尾节点
    listNode *tail;
    //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);
    //链表所包含的节点数量
    unsigned long len;
} list;

• 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函数用于对比节点所保存的值和另一个输入的值是否相等。

下图是一个list结构和三个listNode结构组成的链表。

二：Redis链表实现的特点

• 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：程序获取list结构的len属性值来获取节点数量，故获取链表节点数量的复杂度为0(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。

三：链表和链表节点的API

• listCreate函数实现如下：

/* Create a new list. The created list can be freed with
 * AlFreeList(), but private value of every node need to be freed
 * by the user before to call AlFreeList().
 *
 * On error, NULL is returned. Otherwise the pointer to the new list. */
list *listCreate(void)
{
    struct list *list;

    if ((list = zmalloc(sizeof(*list))) == NULL)
        return NULL;
    list->head = list->tail = NULL;
    list->len = 0;
    list->dup = NULL;
    list->free = NULL;
    list->match = NULL;
    return list;
}

• listSetDupMethod函数实现如下：

#define listSetDupMethod(l,m) ((l)->dup = (m))

• listFirst函数实现如下：

#define listFirst(l) ((l)->head)