Redis 中的链表结构

Posted 2022-12-04 壹言

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链表，作为数据结构中的常客想必大家已经十分熟悉，在 Java 中也有许多类型的内置链表。Redis 使用C语言实现了自己的链表结构。

介绍

首先，在 Redis 中的链表与我们平常做算法题时用到的简单链表不太相同。具体来说，就是 Redis 的链表由两部分组成，一个是链表节点结构体，一个是链表结构体。而链表节点结构体是双指针的，这样构成的链表则是一个双端链表。链表节点结构体的定义如下：

typedef struct listNode 
  // 前置节点
  struct listNode * prev;
  // 后置节点
  struct listNode * next;
  // 节点值
  void * value;

对于追求性能的 Redis ，为了更方便、快捷的操作数据，又定义了一个链表结构体。其定义如下：

typedef struct list 
  // 头节点
  listNode * head;
  // 尾节点
  listNode * tail;
  // 链表内的节点数量
  unsigned long len;
  // 节点复制函数
  void *(*dup)(void *ptr);
  // 节点释放函数
  void (*free)(void *ptr);
  // 节点值对比函数
  int (*match)(void *ptr, void *key);
list;

通过链表结构体包装之后，让我有一些面向对象的感觉。其结构体内字段的意义参考注释也一目了然。所以，总结一下 Redis 链表的特性如下：

1. 双端链表，访问一个节点的前后节点更快。

2. 线性无环，当前后指针都为 NULL 时，则链表为空。

3. 记录头尾指针，可以方便的从前向后或从后向查找。

4. 记录链表长度，还是考虑性能，获取长度时间复杂度为O(1)。

5. 多态，使用 void* 来保存节点值，可以方便存取各种类型的值。

部分 API

函数	作用
listSetDupMethod	将给定的函数设置为链表的节点值复制函数
listFirst	返回链表的头节点
listLast	返回链表的尾节点
listLength	返回链表的长度
listPrevNode	返回给定节点的前置节点
listNextNode	返回给定节点的后置节点
listDelNode	从链表中删除给定节点
... ...	... ...