Lpush——先进后出,在列表头部插入元素
Rpush——先进先出,在列表的尾部插入元素
Lrange——出栈,根据索引,获取列表元素
Lpop——左边出栈,获取列表的第一个元素
Rpop——右边出栈,获取列表的最后一个元素
Lindex——根据索引,取出元素
Llen——链表长度,元素个数
Lrem——根据key,删除n个value
Ltrim——根据索引,删除指定元素
Rpoplpush——出栈,入栈
Lset——根据index,设置value
Linsert before——根据value,在之前插入值
Linsert after——根据value,在之后插入值
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127.0.0.1:6379> lpush mylist "world"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> rpush mylist "!"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> llen mylist
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lpop mylist
"world"
127.0.0.1:6379> rpop mylist
"!"
127.0.0.1:6379> lpush mylist "Hello"
(integer) 1
127.0.0.1:6379> lpush mylist "world"
(integer) 2
127.0.0.1:6379> lset mylist 1 World
OK
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3.源码解析
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// listNode 双端链表节点
typedef struct listNode {
// 前置节点
struct listNode *prev;
// 后置节点
struct listNode *next;
// 节点的值
void *value;
} listNode;
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// list 双端链表
typedef struct list { // 在c语言中,用结构体的方式来模拟对象是一种常见的手法
// 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;
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/* 作为宏实现的函数 */
//获取长度
#define listLength(l) ((l)->len)
//获取头节点
#define listFirst(l) ((l)->head)
//获取尾结点
#define listLast(l) ((l)->tail)
//获取前一个结点
#define listPrevNode(n) ((n)->prev)
//获取后一个结点
#define listNextNode(n) ((n)->next)
//获取结点的值 是一个void类型指针
#define listNodeValue(n) ((n)->value)
/* 下面3个函数主要用来设置list结构中3个函数指针,参数m为method的意思 */
#define listSetDupMethod(l,m) ((l)->dup = (m))
#define listSetFreeMethod(l,m) ((l)->free = (m))
#define listSetMatchMethod(l,m) ((l)->match = (m))
/* 下面3个函数主要用来获取list结构的单个函数指针 */
#define listGetDupMethod(l) ((l)->dup)
#define listGetFree(l) ((l)->free)
#define listGetMatchMethod(l) ((l)->match)
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3.API实现
listCreate函数:创建一个不包含任何结点的新链表
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/*
* listCreate 创建一个新的链表
*
* 创建成功返回链表,失败返回 NULL 。
*
* T = O(1)
*/
list *listCreate(void)
{
struct list *list;
// 分配内存
if ((list = zmalloc(sizeof(*list))) == NULL)
return NULL;//内存分配失败则返回NULL
// 初始化属性
list->head = list->tail = NULL;//空链表
list->len = 0;
list->dup = NULL;
list->free = NULL;
list->match = NULL;
return list;
}
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listAddNodeHead函数:将一个包含给定值的新结点添加到给定链表的表头
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/*
* listAddNodeHead 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;
//该结点的前驱和后继都为NULL
node->prev = node->next = NULL;
}
else { // 添加节点到非空链表
node->prev = NULL;
node->next = list->head;
list->head->prev = node;
list->head = node;
}
// 更新链表节点数
list->len++;
return list;
}
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listAddNodeTail函数:将一个包含给定值的新结点插入到给定链表的表尾
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/*
* listAddNodeTail 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;
}//目标链非空
else {
node->prev = list->tail;
node->next = NULL;
list->tail->next = node;
list->tail = node;
}
// 更新链表节点数
list->len++;
return list;
}
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listInsertNode函数:将一个给定值的新结点插入到给定结点之前或者之后
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/*
* listInsertNode 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;
}
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listDelNode函数:从指定的list中删除给定的结点
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/*
* listDelNode 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。该函数一定会成功.
*
* 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--;
}
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listRelease函数:释放给定链表以及链表中所有结点
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/*
* listRelease 释放整个链表,以及链表中所有节点, 这个函数不可能会失败.
*
* 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);
}
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该函数不仅释放了表结点的内存还释放了表结构的内存
listGetIterator函数:为给定链表创建一个迭代器
在讲这个函数之前,我们应该先看看链表迭代器的结构:
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// listIter 双端链表迭代器
typedef struct listIter {
// 当前迭代到的节点
listNode *next;
// 迭代的方向
int direction;
} listIter;
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迭起器只有两个重要的属性:当前迭代到的结点,迭代的方向
下面再看看链表的迭代器创建函数
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/*
* listGetIterator 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,调用该函数不会失败
*
* direction 参数决定了迭代器的迭代方向:
* AL_START_HEAD :从表头向表尾迭代
* AL_START_TAIL :从表尾想表头迭代
*
* T = O(1)
*/
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;
}
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listReleaseIterator函数:释放指定的迭代器
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/*
* listReleaseIterator 释放迭代器
*
* T = O(1)
*/
void listReleaseIterator(listIter *iter) {
zfree(iter);
}
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listRewind函数和listRewindTail函数:迭代器重新指向表头或者表尾的函数
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/*
* 将迭代器的方向设置为 AL_START_HEAD,
* 并将迭代指针重新指向表头节点。
*
* T = O(1)
*/
void listRewind(list *list, listIter *li) {
li->next = list->head;
li->direction = AL_START_HEAD;
}
/*
* 将迭代器的方向设置为 AL_START_TAIL,
* 并将迭代指针重新指向表尾节点。
*
* T = O(1)
*/
void listRewindTail(list *list, listIter *li) {
li->next = list->tail;
li->direction = AL_START_TAIL;
}
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listNext函数:返回当前迭代器指向的结点
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/*
* 返回迭代器当前所指向的节点。
*
* 删除当前节点是允许的,但不能修改链表里的其他节点。
*
* 函数要么返回一个节点,要么返回 NULL,常见的用法是:
*
* iter = listGetIterator(list,<direction>);
* while ((node = listNext(iter)) != NULL) {
* doSomethingWith(listNodeValue(node));
* }
*
* T = O(1)
*/
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;
}
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该函数保持了当前结点的下一个结点,避免了当前结点被删除而迭代器无法继续迭代的尴尬情况
listDup函数:复制整个链表,返回副本
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/*
* 复制整个链表。
*
* 复制成功返回输入链表的副本,
* 如果因为内存不足而造成复制失败,返回 NULL 。
*
* 如果链表有设置值复制函数 dup ,那么对值的复制将使用复制函数进行,
* 否则,新节点将和旧节点共享同一个指针。
*
* 无论复制是成功还是失败,输入节点都不会修改。
*
* T = O(N)
*/
list *listDup(list *orig)
{
list *copy;//链表副本
listIter *iter;//链表迭代器
listNode *node;//链表结点
// 创建新的空链表
if ((copy = listCreate()) == NULL)
return NULL;//创建空的链表失败则返回NULL
// 设置副本链表的节点值处理函数
copy->dup = orig->dup;
copy->free = orig->free;
copy->match = orig->match;
//获取输入链表的迭代器
iter = listGetIterator(orig, AL_START_HEAD);
//遍历整个输入链表进行复制
while ((node = listNext(iter)) != NULL) {
//副本结点值
void *value;
// 存在复制函数
if (copy->dup) {
//调用复制函数复制
value = copy->dup(node->value);
//复制结果为空,说明复制失败
if (value == NULL) {
//复制失败则释放副本链表和迭代器,避免内存泄漏
listRelease(copy);
listReleaseIterator(iter);
return NULL;
}
}
//不存在复制函数 则直接指针指向
else
value = node->value;
// 将节点添加到副本链表
if (listAddNodeTail(copy, value) == NULL) {
//如果不能成功添加,则释放副本链表和迭代器,避免内存泄漏
listRelease(copy);
listReleaseIterator(iter);
return NULL;
}
}
// 释放迭代器
listReleaseIterator(iter);
// 返回副本
return copy;
}
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如果复制失败则要注意释放副本链表和迭代器,避免内存泄漏
listSearchKey函数:查找list中值和key匹配的结点
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/*
* 查找链表 list 中值和 key 匹配的节点。
*
* 对比操作由链表的 match 函数负责进行,
* 如果没有设置 match 函数,
* 那么直接通过对比值的指针来决定是否匹配。
*
* 如果匹配成功,那么第一个匹配的节点会被返回。
* 如果没有匹配任何节点,那么返回 NULL 。
*
* T = O(N)
*/
listNode *listSearchKey(list *list, void *key)
{
listIter *iter;//链表迭代器
listNode *node;//链表结点
//获得链表迭代器
iter = listGetIterator(list, AL_START_HEAD);
//遍历整个链表查询
while ((node = listNext(iter)) != NULL) {
//存在比较函数
if (list->match) {
//利用比较函数进行比较
if (list->match(node->value, key)) {
//返回目标结点之前释放迭代器空间,避免内存泄漏
listReleaseIterator(iter);
return node;
}
}
//不存在比较函数
else {
//直接比较
if (key == node->value) {
//返回目标结点之前释放迭代器空间,避免内存泄漏
listReleaseIterator(iter);
// 找到
return node;
}
}
}
//返回目标结点之前释放迭代器空间,避免内存泄漏
listReleaseIterator(iter);
// 未找到
return NULL;
}
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listIndex函数:返回链表在给定索引上的值
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/*
* 返回链表在给定索引上的值。
*
* 索引以 0 为起始,也可以是负数, -1 表示链表最后一个节点,诸如此类。
*
* 如果索引超出范围(out of range),返回 NULL 。
*
* T = O(N)
*/
listNode *listIndex(list *list, long index) {
listNode *n;//链表结点
/* n不用设置成NULL的原因:
如果索引超出范围,
那肯定是找到表头或者表尾没有找到,
表头的前驱和表尾的后继都是NULL,
所以这里n不用设置为NULL,直接设置也可以*/
// 如果索引为负数,从表尾开始查找
if (index < 0) {
//变成正数,方便索引
index = (-index) - 1;
//从尾部开始找
n = list->tail;
//寻找 因为从尾部开始找,所以是前驱
while (index-- && n) n = n->prev;
}
// 如果索引为正数,从表头开始查找
else {
//从头部开始找
n = list->head;
//寻找 因为从头部开始找,所以是后继
while (index-- && n) n = n->next;
}
return n;
}
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listRotate函数:取出链表的表尾结点放到表头,成为新的表头结点
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/*
* 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) {
//表尾结点
listNode *tail = list->tail;
//如果链表中只有一个元素,那么表头就是表尾,可以直接返回
if (listLength(list) <= 1) return;
// 重新设置表尾节点
list->tail = tail->prev;
list->tail->next = NULL;
// 插入到表头
list->head->prev = tail;
tail->prev = NULL;
tail->next = list->head;
list->head = tail;
}
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