Redis链表的实现代码在src/[adlist.h, adlist.c]
typedef struct listNode {
// 指向前节点的指针
struct listNode *prev;
// 指向后节点的指针
struct listNode *next;
// 节点的值
void *value;
} listNode;
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;
// 返回给定链表所包含的节点数量
// T = O(1)
#define listLength(l) ((l)->len)
// 返回给定链表的表头节点
// T = O(1)
#define listFirst(l) ((l)->head)
// 返回给定链表的表尾节点
// T = O(1)
#define listLast(l) ((l)->tail)
// 返回给定节点的前置节点
// T = O(1)
#define listPrevNode(n) ((n)->prev)
// 返回给定节点的后置节点
// T = O(1)
#define listNextNode(n) ((n)->next)
// 返回给定节点的值
// T = O(1)
#define listNodeValue(n) ((n)->value)
// 将链表 l 的值复制函数设置为 m
// T = O(1)
#define listSetDupMethod(l,m) ((l)->dup = (m))
// 将链表 l 的值释放函数设置为 m
// T = O(1)
#define listSetFreeMethod(l,m) ((l)->free = (m))
// 将链表的对比函数设置为 m
// T = O(1)
#define listSetMatchMethod(l,m) ((l)->match = (m))
// 返回给定链表的值复制函数
// T = O(1)
#define listGetDupMethod(l) ((l)->dup)
// 返回给定链表的值释放函数
// T = O(1)
#define listGetFree(l) ((l)->free)
// 返回给定链表的值对比函数
// T = O(1)
#define listGetMatchMethod(l) ((l)->match)
// 创建一个新的链表
list *listCreate(void)
{
struct list *list;
// 分配内存
if ((list = zmalloc(sizeof(*list))) == NULL)
return NULL;
// 初始化属性
list->head = list->tail = NULL;
list->len = 0;
list->dup = NULL;
list->free = NULL;
list->match = NULL;
return list;
}
/*
* 释放整个链表，以及链表中所有节点
*
* T = O(N)
*/
void listRelease(list *list)
{
unsigned long len;
listNode *current, *next;
// 指向头指针
current = list->head;
// 遍历整个链表
len = list->len;
while(len--) {
next = current->next;
// 如果有设置值释放函数，那么调用它
if (list->free) list->free(current->value);
// 释放节点结构
zfree(current);
current = next;
}
// 释放链表结构
zfree(list);
}
/*
* 将一个包含有给定值指针 value 的新节点添加到链表的表头
*
* 如果为新节点分配内存出错，那么不执行任何动作，仅返回 NULL
*
* 如果执行成功，返回传入的链表指针
*
* T = O(1)
*/
list *listAddNodeHead(list *list, void *value)
{
listNode *node;
// 为节点分配内存
if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)
return NULL;
// 保存值指针
node->value = value;
// 添加节点到空链表
if (list->len == 0) {
list->head = list->tail = node;
node->prev = node->next = NULL;
// 添加节点到非空链表
} else {
node->prev = NULL; //新节点前驱置为NULL
node->next = list->head; //新节点的后驱置为头节点
list->head->prev = node; //头结点的前驱更新为node节点
list->head = node; //头结点更新为node节点
}
// 更新链表节点数
list->len++;
return list;
}
/*
* 将一个包含有给定值指针 value 的新节点添加到链表的表尾
*
* 如果为新节点分配内存出错，那么不执行任何动作，仅返回 NULL
*
* 如果执行成功，返回传入的链表指针
*
* T = O(1)
*/
list *listAddNodeTail(list *list, void *value)
{
listNode *node;
// 为新节点分配内存
if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)
return NULL;
// 保存值指针
node->value = value;
// 目标链表为空
if (list->len == 0) {
list->head = list->tail = node;
node->prev = node->next = NULL;
// 目标链表非空
} else {
node->prev = list->tail; //node节点前驱为尾结点
node->next = NULL; //node节点后驱置为NULL
list->tail->next = node; //尾结点的后驱更新为node结点
list->tail = node; //尾结点更新为node结点
}
// 更新链表节点数
list->len++;
return list;
}
/*
* 创建一个包含值 value 的新节点，并将它插入到 old_node 的之前或之后
*
* 如果 after 为 0 ，将新节点插入到 old_node 之前。
* 如果 after 为 1 ，将新节点插入到 old_node 之后。
*
* T = O(1)
*/
list *listInsertNode(list *list, listNode *old_node, void *value, int after) {
listNode *node;
// 创建新节点
if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)
return NULL;
// 保存值
node->value = value;
// 将新节点添加到给定节点之后
if (after) {
node->prev = old_node;
node->next = old_node->next;
// 给定节点是原表尾节点
if (list->tail == old_node) {
list->tail = node;
}
// 将新节点添加到给定节点之前
} else {
node->next = old_node;
node->prev = old_node->prev;
// 给定节点是原表头节点
if (list->head == old_node) {
list->head = node;
}
}
// 更新新节点的前置指针
if (node->prev != NULL) {
node->prev->next = node;
}
// 更新新节点的后置指针
if (node->next != NULL) {
node->next->prev = node;
}
// 更新链表节点数
list->len++;
return list;
}
/*
* 取出链表的表尾节点，并将它移动到表头，成为新的表头节点。
*
* T = O(1)
*/
void listRotate(list *list) {
listNode *tail = list->tail;// 取出表尾节点
if (listLength(list) <= 1) return;
/* Detach current tail */
list->tail = tail->prev; //尾结点为先尾结点的前一个结点
list->tail->next = NULL; //新尾结点指向NULL
/* Move it as head */
// 插入到表头
list->head->prev = tail; //旧头结点的前驱变为旧尾结点
tail->prev = NULL; //旧尾结点的前驱置为NULL
tail->next = list->head; //旧尾结点的后驱置为头结点
list->head = tail; //新头结点置为旧尾结点
}
/*
* 从链表 list 中删除给定节点 node
*
* 对节点私有值(private value of the node)的释放工作由调用者进行。
*
* T = O(1)
*/
void listDelNode(list *list, listNode *node)
{
// 调整前置节点的指针
if (node->prev)
node->prev->next = node->next;
else
list->head = node->next;
// 调整后置节点的指针
if (node->next)
node->next->prev = node->prev;
else
list->tail = node->prev;
// 释放值
if (list->free) list->free(node->value);
// 释放节点
zfree(node);
// 链表数减一
list->len--;
}
// 为给定链表创建一个迭代器，之后每次对这个迭代器调用 listNext 都返回被迭代到的链表节点
listIter *listGetIterator(list *list, int direction)
{
// 为迭代器分配内存
listIter *iter;
if ((iter = zmalloc(sizeof(*iter))) == NULL) return NULL;
// 根据迭代方向，设置迭代器的起始节点
if (direction == AL_START_HEAD)
iter->next = list->head;
else
iter->next = list->tail;
// 记录迭代方向
iter->direction = direction;
return iter;
}
// 返回迭代器当前所指向的节点
listNode *listNext(listIter *iter)
{
listNode *current = iter->next;
if (current != NULL) {
// 根据方向选择下一个节点
if (iter->direction == AL_START_HEAD)
// 保存下一个节点，防止当前节点被删除而造成指针丢失
iter->next = current->next;
else
// 保存下一个节点，防止当前节点被删除而造成指针丢失
iter->next = current->prev;
}
return current;
}
listNode *listSearchKey(list *list, void *key)
{
listIter *iter;
listNode *node;
// 迭代整个链表
iter = listGetIterator(list, AL_START_HEAD);
while((node = listNext(iter)) != NULL) {
// 对比
if (list->match) {
if (list->match(node->value, key)) {
listReleaseIterator(iter);
// 找到
return node;
}
} else {
if (key == node->value) {
listReleaseIterator(iter);
// 找到
return node;
}
}
}
listReleaseIterator(iter);
// 未找到
return NULL;
}
Ref： 1.Redis设计与实现 2.Redis源码