前言
- C语言的知识点非常的多,这里粗浅的了解一下链表相关的知识。
- 链表是一个数据结构,结构体 struct,链表定义的链表对象,本身占用内存空间,有自己的地址
- 链表的成员,可以含有用户数据域,或者只有一个指针变量成员,指针变量指向的类型,一般是自身链表结构体的类型。
- 链表就像自行车的链条一样连接起来,内存地址可以连续,也可以不连续。
单向链表的定义
定义一个结构体,只需要一个指针成员即可。
如RT-Thread的单链表定义:
/**
* Single List structure
*/
struct rt_slist_node
{
struct rt_slist_node *next; /**< point to next node. */
};
typedef struct rt_slist_node rt_slist_t; /**< Type for single list. */
这个链表没有数据域,直接使用并连接起来,没有实际意思。
一般使用时,用户自己定义好结构体,只需要增加一个rt_slist_t 结构体成员即可。
双向链表的定义
单向链表只有一个成员next(下一个),指向下一个链表节点,无法获取上一个链表的节点的地址。
双向链表,增加一个成员prev(前一个),可以前后两个方向访问其他的链表节点。
RT-Thread 双向链表的定义也很简单,没有用户的数据域
/**
* Double List structure
*/
struct rt_list_node
{
struct rt_list_node *next; /**< point to next node. */
struct rt_list_node *prev; /**< point to prev node. */
};
typedef struct rt_list_node rt_list_t; /**< Type for lists. */
使用时,只需要把这个链表结构体作为用户结构体的一个成员即可。这样,通过链表的连接,实现了结构体的链式结构。
链表的地址
链表是一个数据结构实体,所以自身占用内存,拥有自己的地址。
链表多定义为全局变量,防止链表节点地址的无效,造成整个链式结构的破坏。
RT-Thread链表本身的地址,链表第一个成员的地址相同。
测试函数如下:
#include <rtthread.h>
void dump_list_address(void)
{
rt_list_t dlist_t0 = { 0 };
rt_slist_t slist_t1 = { 0 };
rt_kprintf("|---- before init -----|\n");
rt_kprintf("[dlist_t0] addr = 0x%08x\n", &dlist_t0);
rt_kprintf("[dlist_t0.next] addr = 0x%08x\n", &dlist_t0.next);
rt_kprintf("[dlist_t0.prev] addr = 0x%08x\n", &dlist_t0.prev);
rt_kprintf("[slist_t1] addr = 0x%08x\n", &slist_t1);
rt_kprintf("[slist_t1.next] addr = 0x%08x\n", &slist_t1.next);
rt_list_init(&dlist_t0);
rt_slist_init(&slist_t1);
rt_kprintf("|---- after init -----|\n");
rt_kprintf("[dlist_t0] addr = 0x%08x\n", &dlist_t0);
rt_kprintf("[dlist_t0.next] addr = 0x%08x\n", &dlist_t0.next);
rt_kprintf("[dlist_t0.prev] addr = 0x%08x\n", &dlist_t0.prev);
rt_kprintf("[slist_t1] addr = 0x%08x\n", &slist_t1);
rt_kprintf("[slist_t1.next] addr = 0x%08x\n", &slist_t1.next);
}
void dump_list_values(void)
{
rt_list_t dlist_t0 = { 0 };
rt_slist_t slist_t1 = { 0 };
rt_kprintf("[dlist_t0] addr = 0x%08x\n", &dlist_t0);
rt_kprintf("[slist_t1] addr = 0x%08x\n", &slist_t1);
rt_kprintf("|---- before init -----|\n");
rt_kprintf("[dlist_t0.next] = 0x%08x\n", dlist_t0.next);
rt_kprintf("[dlist_t0.prev] = 0x%08x\n", dlist_t0.prev);
rt_kprintf("[slist_t1.next] = 0x%08x\n", slist_t1.next);
rt_list_init(&dlist_t0);
rt_slist_init(&slist_t1);
rt_kprintf("|---- after init -----|\n");
rt_kprintf("[dlist_t0.next] = 0x%08x\n", dlist_t0.next);
rt_kprintf("[dlist_t0.prev] = 0x%08x\n", dlist_t0.prev);
rt_kprintf("[slist_t1.next] = 0x%08x\n", slist_t1.next);
}
MSH_CMD_EXPORT(dump_list_address, dump_list_address);
MSH_CMD_EXPORT(dump_list_values, dump list values);
测试结果
msh >dump_list_address
|---- before init -----|
[dlist_t0] addr = 0x200028a4
[dlist_t0.next] addr = 0x200028a4
[dlist_t0.prev] addr = 0x200028a8
[slist_t1] addr = 0x200028a0
[slist_t1.next] addr = 0x200028a0
|---- after init -----|
[dlist_t0] addr = 0x200028a4
[dlist_t0.next] addr = 0x200028a4
[dlist_t0.prev] addr = 0x200028a8
[slist_t1] addr = 0x200028a0
[slist_t1.next] addr = 0x200028a0
msh >dump_list_values
[dlist_t0] addr = 0x200028a4
[slist_t1] addr = 0x200028a0
|---- before init -----|
[dlist_t0.next] = 0x00000000
[dlist_t0.prev] = 0x00000000
[slist_t1.next] = 0x00000000
|---- after init -----|
[dlist_t0.next] = 0x200028a4
[dlist_t0.prev] = 0x200028a4
[slist_t1.next] = 0x00000000
链表的成员是一个指针变量,指针成员,依旧有自己的地址,注意不是指针变量的值,是指针变量的地址。
结构体的入口地址,一般与第一个结构体成员的地址相同。
RT-Thread 单链表初始化,只需要把成员next置为NULL即可。
RT-Thread双向链表初始化,next 、prev成员,指向自身,也就是初值为自身的地址。
小结
认识结构体:链表,只是一个结构体而已。
注意区分概念:结构体的入口地址(本身地址),成员的地址(指针变量的地址),成员指向的地址(指针变量的值)。
熟悉链表的初始化,为后面进一步的操作,如插入、删除等,做好准备。
小常识
结构体的成员,类型可以是各种类型,包括结构体类型。
指针变量在固定的平台上,占用的大小是固定的,如32位平台,占用32位,4个字节,各种的指针变量,包括一个字符(char)指针、函数指针、结构体指针,占用内存的大小通通都是相同的。
|