【redis6.0.6】redis源码慢慢学，慢慢看 -- 第五天：adlist

前言：

先附上人家的版权：

Copyright © 2009 Salvatore Sanfilippo
This file is released under the BSD license, see the COPYING file

考试差不多考完了，我又回来了。
今天起，我们就进入到redis的数据结构模块。
其实吧，这些数据结构我们都写过的，不过看看大佬们写的，也是能收获很多东西的。

先来最基础的链表，它这个是双端链表。

第一次写，有点紧张，我也不知道要怎么排版，嗯，多包涵。

头文件

那就先来个头文件吧。

//结构体：
/*
listNode：节点结构体
listIter：迭代器结构体
list：链表结构体

我也不知道为啥要有这么多结构体，我平时吧，也就俩结构体，一个节点信息，一个数据信息，放这里看，就是那个listNode里面了
不急，看到后面的函数实现就知道了。

字面意思我就不注释了啊，看着乱糟糟
*/

typedef struct listNode {
    struct listNode *prev;
    struct listNode *next;
    void *value;	//通用链表
} listNode;

typedef struct listIter {
    listNode *next;	//迭代器当前指向的节点，起了这么个好名字
    int direction;	//可以取以下两个值：AL_START_HEAD和AL_START_TAIL
} listIter;

typedef struct list {
    listNode *head;
    listNode *tail;

	//这种写法应该不陌生吧，总有人吹牛说用结构体实现类的功能，进去一看就是这个，我时间、流量都花了，就给我看这个？
    void *(*dup)(void *ptr);			//复制链表节点保存的值,dup和dup2陌生不？
    void (*free)(void *ptr);	
    int (*match)(void *ptr, void *key);	//比较链表节点所保存的节点值和另一个输入的值是否相等
    unsigned long len;
} list;

//函数宏
#define listLength(l) ((l)->len)	//返回链表l节点数量
#define listFirst(l) ((l)->head)	//后面都懂吧：懂得懂得
#define listLast(l) ((l)->tail)
#define listPrevNode(n) ((n)->prev)
#define listNextNode(n) ((n)->next)
#define listNodeValue(n) ((n)->value)

#define listSetDupMethod(l,m) ((l)->dup = (m))		//设置链表l的复制函数为m方法
#define listSetFreeMethod(l,m) ((l)->free = (m))	
#define listSetMatchMethod(l,m) ((l)->match = (m))	

#define listGetDupMethod(l) ((l)->dup)		//返回链表l的赋值函数
#define listGetFreeMethod(l) ((l)->free)
#define listGetMatchMethod(l) ((l)->match)

/* Prototypes */
list *listCreate(void);
void listRelease(list *list);
void listEmpty(list *list);
list *listAddNodeHead(list *list, void *value);
list *listAddNodeTail(list *list, void *value);
list *listInsertNode(list *list, listNode *old_node, void *value, int after);	//在list中，根据after在old_node节点前后插入值为value的节点。
void listDelNode(list *list, listNode *node);
listIter *listGetIterator(list *list, int direction);	//为list创建一个迭代器iterator
listNode *listNext(listIter *iter);		//返回迭代器iter指向的当前节点并更新iter
void listReleaseIterator(listIter *iter);	
list *listDup(list *orig);	//拷贝表头为orig的链表并返回
listNode *listSearchKey(list *list, void *key);
listNode *listIndex(list *list, long index);	//返回下标为index的节点地址
void listRewind(list *list, listIter *li);		//将迭代器li重置为list的头结点并且设置为正向迭代
void listRewindTail(list *list, listIter *li);	//将迭代器li重置为list的尾结点并且设置为反向迭代
void listRotateTailToHead(list *list);			//将尾节点插到头结点
void listRotateHeadToTail(list *list);
void listJoin(list *l, list *o);		//把o接在l后面

/* Directions for iterators */
#define AL_START_HEAD 0     //正向迭代：从表头向表尾进行迭代
#define AL_START_TAIL 1     //反向迭代：从表尾到表头进行迭代

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源文件

关于空间配置器的问题，在这里：【redis6.0.6】redis源码慢慢学，慢慢看 – 第二天：空间配置（zmalloc）

list *listCreate(void);

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;
}

看这个没什么问题吧，大家都这么写。

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void listEmpty(list *list);

清空链表，但是不删掉

void listEmpty(list *list)
{
    unsigned long len;
    listNode *current, *next;	//不知道为什么还要特地去做个结构体

    current = list->head;   //备份头节点地址
    len = list->len;        //备份链表元素个数，使用备份操作防止更改原有信息
    while(len--) {          //遍历链表
        next = current->next;
        if (list->free) list->free(current->value); //如果设置了list结构的释放函数，则调用该函数释放节点值
        zfree(current);
        current = next;
    }
    list->head = list->tail = NULL;
    list->len = 0;
}

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void listRelease(list *list);

想了想，还是“斩草除根”吧。

void listRelease(list *list)    //释放list表头和链表
{
	listEmpty(list);
    zfree(list);
}

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list *listAddNodeHead(list *list, void *value);

list *listAddNodeHead(list *list, void *value)  //将value添加到list链表的头部
{
    listNode *node;

    if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)    //为新节点分配空间
        return NULL;
    node->value = value;    //设置node的value值

    if (list->len == 0) {   //将node头插到空链表
        list->head = list->tail = node;
        node->prev = node->next = NULL;
    } else {                //将node头插到非空链表
        node->prev = NULL;
        node->next = list->head;
        list->head->prev = node;
        list->head = node;
    }

    list->len++;    //链表元素计数器加1

    return list;
}

没什么好说的啊

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list *listAddNodeTail(list *list, void *value);

list *listAddNodeTail(list *list, void *value)  //将value添加到list链表的尾部
{
    listNode *node;

    if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL)    //为新节点分配空间
        return NULL;
    node->value = value;    //设置node的value值
    if (list->len == 0) {   //将node尾插到空链表
        list->head = list->tail = node;
        node->prev = node->next = NULL;
    } else {                //将node头插到非空链表
        node->prev = list->tail;
        node->next = NULL;
        list->tail->next = node;
        list->tail = node;
    }
    list->len++;    //更新链表节点计数器

    return list;
}

list *listInsertNode(list *list, listNode *old_node, void *value, int after);

list *listInsertNode(list *list, listNode *old_node, void *value, int after)    //在list中，根据after在old_node节点前后插入值为value的节点。
{
    listNode *node;

    if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL) //为新节点分配空间
        return NULL;
    node->value = value;    //设置node的value值

    if (after) {    //after 非零，则将节点插入到old_node的后面
        node->prev = old_node;
        node->next = old_node->next;
        if (list->tail == old_node) {   //目标节点如果是链表的尾节点，更新list的tail指针
            list->tail = node;
        }
    } else {        //after 为零，则将节点插入到old_node的前面
        node->next = old_node;
        node->prev = old_node->prev;
        if (list->head == old_node) {   //如果节点如果是链表的头节点，更新list的head指针
            list->head = node;
        }
    }
    if (node->prev != NULL) {   //如果有，则更新node的前驱节点的指针
        node->prev->next = node;
    }
    if (node->next != NULL) {   //如果有，则更新node的后继节点的指针
        node->next->prev = node;
    }
    list->len++;    //更新链表节点计数器
    return list;
}

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void listDelNode(list *list, listNode *node);

void listDelNode(list *list, listNode *node)    //从list删除node节点
{
    if (node->prev) //更新node的前驱节点的指针
        node->prev->next = node->next;
    else
        list->head = node->next;
    if (node->next) //更新node的后继节点的指针
        node->next->prev = node->prev;
    else
        list->tail = node->prev;

    if (list->free) list->free(node->value);    //如果设置了list结构的释放函数，则调用该函数释放节点值
    zfree(node);    //释放节点
    list->len--;    //更新链表节点计数器
}

咱也不知道该说点啥，咱自个儿也是这么写的。

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listIter *listGetIterator(list *list, int direction);

listIter *listGetIterator(list *list, int direction)    //为list创建一个迭代器iterator
{
    listIter *iter;

    if ((iter = zmalloc(sizeof(*iter))) == NULL) return NULL;   //为迭代器申请空间
    if (direction == AL_START_HEAD)     //设置迭代指针的起始位置
        iter->next = list->head;
    else
        iter->next = list->tail;
    iter->direction = direction;        //设置迭代方向
    return iter;
}

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listNode *listNext(listIter *iter);

listNode *listNext(listIter *iter)  //返回迭代器iter指向的当前节点并更新iter
{
    listNode *current = iter->next; //备份当前迭代器指向的节点

    if (current != NULL) {
        if (iter->direction == AL_START_HEAD)   //根据迭代方向更新迭代指针
            iter->next = current->next;
        else
            iter->next = current->prev;
    }
    return current;     //返回备份的当前节点地址
}

void listReleaseIterator(listIter *iter);

void listReleaseIterator(listIter *iter) {
    zfree(iter);
}

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void listRewind(list *list, listIter *li);

void listRewind(list *list, listIter *li) {
    li->next = list->head;
    li->direction = AL_START_HEAD;
}

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void listRewindTail(list *list, listIter *li);

void listRewindTail(list *list, listIter *li) {
    li->next = list->tail;
    li->direction = AL_START_TAIL;
}

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list *listDup(list *orig); //拷贝表头为orig的链表并返回

内啥，看一下人家的注释吧，虽然是英文，但是不难看懂。

/* Duplicate the whole list. On out of memory NULL is returned.
 * On success a copy of the original list is returned.
 *
 * The 'Dup' method set with listSetDupMethod() function is used
 * to copy the node value. Otherwise the same pointer value of
 * the original node is used as value of the copied node.
 *
 * The original list both on success or error is never modified. */

list *listDup(list *orig)   //拷贝表头为orig的链表并返回
{
    list *copy;
    listIter iter;
    listNode *node;

    if ((copy = listCreate()) == NULL)  //创建一个表头
        return NULL;

    //设置新建表头的处理函数
    copy->dup = orig->dup;
    copy->free = orig->free;
    copy->match = orig->match;
    //迭代整个orig的链表
    listRewind(orig, &iter);    //为orig定义一个迭代器并设置迭代方向
    while((node = listNext(&iter)) != NULL) {    //迭代器根据迭代方向不停迭代
        void *value;

        //复制节点值到新节点
        if (copy->dup) {
            value = copy->dup(node->value); //如果定义了list结构中的dup指针，则使用该方法拷贝节点值。
            if (value == NULL) {
                listRelease(copy);
                return NULL;
            }
        } else
            value = node->value;    //获得当前node的value值

        if (listAddNodeTail(copy, value) == NULL) { //将node节点尾插到copy表头的链表中
            listRelease(copy);
            return NULL;
        }
    }
    return copy;    //返回拷贝副本
}

改版之后，把迭代器变成了变量，不再是指针。

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listNode *listSearchKey(list *list, void *key);

listNode *listSearchKey(list *list, void *key)  //在list中查找value为key的节点并返回
{
    listIter iter;
    listNode *node;

    listRewind(list, &iter);    //创建迭代器
    while((node = listNext(&iter)) != NULL) {        //迭代整个链表
        if (list->match) {                          //如果设置list结构中的match方法，则用该方法比较
            if (list->match(node->value, key)) {
                return node;
            }
        } else {
            if (key == node->value) {
                return node;
            }
        }
    }
    return NULL;
}

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listNode *listIndex(list *list, long index);

listNode *listIndex(list *list, long index) {   //返回下标为index的节点地址
    listNode *n;

    if (index < 0) {
        index = (-index)-1;         //如果下标为负数，从链表尾部开始
        n = list->tail;
        while(index-- && n) n = n->prev;
    } else {
        n = list->head;             //如果下标为正数，从链表头部开始
        while(index-- && n) n = n->next;
    }
    return n;
}

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void listRotateTailToHead(list *list);

void listRotateTailToHead(list *list) {       //将尾节点插到头结点

    if (listLength(list) <= 1) return;  //只有一个节点或空链表直接返回

    listNode *tail = list->tail;
    
    /* Detach current tail */
    list->tail = tail->prev;        //取出尾节点，更新list的tail指针
    list->tail->next = NULL;
    /* Move it as head */
    list->head->prev = tail;        //将节点插到表头，更新list的head指针
    tail->prev = NULL;
    tail->next = list->head;
    list->head = tail;
}

void listRotateHeadToTail(list *list);

void listRotateHeadToTail(list *list) {
    if (listLength(list) <= 1) return;

    listNode *head = list->head;
    /* Detach current head */
    list->head = head->next;
    list->head->prev = NULL;
    /* Move it as tail */
    list->tail->next = head;
    head->next = NULL;
    head->prev = list->tail;
    list->tail = head;
}

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void listJoin(list *l, list *o);

/* Add all the elements of the list 'o' at the end of the
 * list 'l'. The list 'other' remains empty but otherwise valid. */

void listJoin(list *l, list *o) {
    if (o->head)
        o->head->prev = l->tail;

    if (l->tail)
        l->tail->next = o->head;
    else
        l->head = o->head;

    if (o->tail) l->tail = o->tail;
    l->len += o->len;

    /* Setup other as an empty list. */
    o->head = o->tail = NULL;
    o->len = 0;
}

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整体感觉

挺好，大家都可以写这个数据结构。

不过嘛，写的也不容易，咱分析的也不容易。

建议收藏，不然刷着刷着就可能找不到了。