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[数据结构与算法]redis源码之链表(adlist.h和adlist.c)(篇二)

在这里插入图片描述

💖 简介

redis 源码版本:3.05.04
如需源码,可官网下载或如下直接下载:
链接:https://pan.baidu.com/s/1vl_8UD30xZry4irsgmbdLQ
提取码:mpds

如有理解不对的地方,欢迎各位指出,大家共同交流和学习。 如有帮助,请点赞加支持! 送人玫瑰手有余香!🌹🌹🌹

💖源码学习

🏆 listInsertNode函数源码

💚 将给定值插入到指定节点💚

/* 功能:将给定值插入到指定节点之前或之后
 * @param  list:原链表
 * @param  old_node:指定节点
 * @param  value:新节点的值
 * @param  after:值为0,新节点插入到old_node之前
 				 值为1,新节点插入到old_node之后
*/
list *listInsertNode(list *list, listNode *old_node, void *value, int after) {
    listNode *node;

    if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)
        return NULL;
    node->value = value;   //将新增的值,保存到node节点
    if (after) {      //值为1,新节点插入到old_node之后
        node->prev = old_node;
        node->next = old_node->next;
        if (list->tail == old_node) {//指定节点为原链表尾节点的情况
            list->tail = node;
        }
    } else {         //值为0,新节点插入到old_node之前
        node->next = old_node;
        node->prev = old_node->prev;
        if (list->head == old_node) {//指定节点为原链表头节点的情况
            list->head = node;
        }
    }
   
    if (node->prev != NULL) {//新增节点的存在前置节点时,更新前置节点的指针
        node->prev->next = node;
    }
    if (node->next != NULL) {//新增节点的存在后置节点时,更新后置节点的指针
        node->next->prev = node;
    }
    list->len++;   //节点个数加1
    return list;   //返回新的链表
}

🏆 listDelNode函数源码

💚 删除指定节点💚

/* 功能:删除指定节点后
 * @param  list:原链表
 * @param  node:指定节点
*/
void listDelNode(list *list, listNode *node)
{
    if (node->prev)//如果指定节点存在前置节点,更新前置节点的指针
        node->prev->next = node->next;
    else          
        list->head = node->next;
    if (node->next)//如果指定节点存在后置节点,更新后置节点的指针
        node->next->prev = node->prev;
    else         
        list->tail = node->prev;
    if (list->free) list->free(node->value);
    zfree(node);
    list->len--;     //节点数减1
}

删除节点的三种情况示意图:
🟣 删除头节点
在这里插入图片描述

🟣 删除尾节点
在这里插入图片描述
🟣 删除中间节点
在这里插入图片描述

🏆 listGetIterator函数源码

💚 创建一个迭代器💚

/* 功能:创建一个迭代器
 * @param  list:链表
 * @param  direction:值为0,从表头向表尾遍历
 				     值为1,从表尾向表头遍历
*/
listIter *listGetIterator(list *list, int direction)
{
    listIter *iter;

    if ((iter = zmalloc(sizeof(*iter))) == NULL) return NULL;
    if (direction == AL_START_HEAD)    //direction等于0,迭代器从表头向表尾遍历
        iter->next = list->head;
    else  							   //direction等于1,迭从表尾向表头遍历
        iter->next = list->tail;      
    iter->direction = direction;       //记录迭代方向
    return iter;
}

其中,AL_START_HEAD和AL_START_TAIL在头文件中定义。如下:

#define AL_START_HEAD 0
#define AL_START_TAIL 1

🏆 listReleaseIterator函数源码

💚 释放迭代器内存💚

/* 功能:释放迭代器内存
 * @param  iter:迭代器
*/
void listReleaseIterator(listIter *iter) {
    zfree(iter);   //释放内存
}

🏆 listRewind函数源码

💚 迭代器重新指向表头💚

/* 功能:迭代器重新指向表头
 * @param  iter:链表
 * @param  li:迭代器
*/
void listRewind(list *list, listIter *li) {
    li->next = list->head;
    li->direction = AL_START_HEAD;    //迭代方向置为AL_START_HEAD,即从表头向表尾遍历
}

🏆 listRewindTail函数源码

💚 迭代器重新指向表尾💚

/* 功能:迭代器重新指向表头
 * @param  iter:链表
 * @param  li:迭代器
*/
void listRewindTail(list *list, listIter *li) {
    li->next = list->tail;
    li->direction = AL_START_TAIL;     //迭代方向置为AL_START_TAIL,即从表尾向表头遍历
}

🏆 listNext函数源码

💚 返回迭代器的下一个元素💚

/* 功能:返回迭代器的下一个元素
 * @param  iter:链表
*/
listNode *listNext(listIter *iter)
{
    listNode *current = iter->next;

    if (current != NULL) {
        if (iter->direction == AL_START_HEAD)  //如果迭代方为AL_START_HEAD,即从表头向表尾遍历
            iter->next = current->next;        //保存指针的下一个节点
        else
            iter->next = current->prev;
    }
    return current;
}

为什么要保存指针的下一个节点那?

因为,指针的下一个节点没被保存,当前节点被删除后,就会找不到下一个节点,导致节点丢失,程序异常。

🏆 listDup函数源码

💚 复制一个链表💚

/* 功能:复制一个链表
 * @param  orig:原链表
*/
list *listDup(list *orig)
{
    list *copy;
    listIter *iter;
    listNode *node;

    if ((copy = listCreate()) == NULL)//创建空链表,失败则返回NULL
        return NULL;
    copy->dup = orig->dup;
    copy->free = orig->free;
    copy->match = orig->match;
    iter = listGetIterator(orig, AL_START_HEAD);   //获取一个迭代器
    while((node = listNext(iter)) != NULL) {       //当下一个元素不为空,则遍历执行复制操作
        void *value;

        if (copy->dup) {//如果定义了dup函数,则用dup函数进行拷贝
            value = copy->dup(node->value);
            if (value == NULL) {//复制结果为NULL,复制失败,则释放对应资源
                listRelease(copy);                 //释放copy链表空间
                listReleaseIterator(iter);         //释放迭代器空间
                return NULL;   //复制失败,返回NUL
            }
        } else         //如果没有定义dup函数,则直接将节点值进行赋值
            value = node->value;
        if (listAddNodeTail(copy, value) == NULL) {//将value插入到链表的尾部,如果失败,则释放对应资源
            listRelease(copy);
            listReleaseIterator(iter);
            return NULL;        //复制失败,返回NULL
        }
    }
    listReleaseIterator(iter);  //保障没有找到节点时,也能正确释放迭代器空间
    return copy;  //返回副本
}

注意,每次返回退出之前都要进行内存释放,避免内存泄漏。

🏆 listSearchKey函数源码

💚 查找链表中包含指定值的节点 💚

/* 功能:查找链表中包含指定值的节点
 * @param  list:原链表
 * @param  key:查找值
*/
listNode *listSearchKey(list *list, void *key)
{
    listIter *iter;
    listNode *node;

    iter = listGetIterator(list, AL_START_HEAD);
    while((node = listNext(iter)) != NULL) {
        if (list->match) {{//如果定义了match函数,则用match函数进行判断
            if (list->match(node->value, key)) {
                listReleaseIterator(iter);
                return node;  //返回找到的节点
            }
        } else {        //如果没有定义了match函数,则用直接进行相等判断
            if (key == node->value) {
                listReleaseIterator(iter);
                return node;//返回找到的节点
            }
        }
    }
    listReleaseIterator(iter);   //保障没有找到节点时,也能正确释放迭代器空间
    return NULL;//没找到,则返回NULL
}

🏆 listIndex函数源码

💚 返回链表中指定索引的节点 💚

/* 功能:返回链表中指定索引的节点
 * @param  list:原链表
 * @param  index:索引
*/
listNode *listIndex(list *list, PORT_LONG index) {
    listNode *n;

    if (index < 0) {     //索引小于0,从尾部开始
        index = (-index)-1;   //变为正数,从尾部开始
        n = list->tail;       //从尾部开始查找  
        while(index-- && n) n = n->prev;   //更新前置节点
    } else {
        n = list->head;       //从头部开始查找
        while(index-- && n) n = n->next; //更新后置节点
    }
    return n;
}

🏆 listRotate函数源码

💚 将链表的表尾节点弹出,然后将弹出的节点插入到表头,成为新的表头节点 💚

/* 功能:将链表的表尾节点弹出,然后将弹出的节点插入到表头,成为新的表头节点 
 * @param  list:链表
*/
void listRotate(list *list) {
    listNode *tail = list->tail;//表尾节点

    if (listLength(list) <= 1) return;//链表只有一个节点或没有节点,ze

    /* 更新表尾节点 */
    list->tail = tail->prev;
    list->tail->next = NULL;
    /* 移动到表头 */
    list->head->prev = tail;
    tail->prev = NULL;
    tail->next = list->head;
    list->head = tail;
}

💖 redis链表特点

🍀 双端:链表节点具有前置指针和后置指针。

🍀 无环:表头的前置指针和表尾的后置指针都指向NULL,不构成环路,对链表的访问以NULL为终点。

🍀 链表长度计数,使用含有len属性的list结构,对链表长度进行计算和保存。

🍀 多态:节点使用void *类型保存节点值,所以,可保保存各种不同类型的值。

🍀 灵活: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。

💖 总结

redis链表实现还是不复杂的,希望继续努力,通过源码阅读发现自己知识盲点,提升知识储备,构建自己的知识体系。加油!

参考:

《Redis设计与实现》 《Redis学习之list底层链表源码分析》

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加:2022-04-26 12:01:52  更:2022-04-26 12:03:27 
 
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