Redis中的链表是怎样的

这是我参与新手入门的第2篇文章。

一、链表

1、简介
2、链表与链表节点的实现
3、链表特性

1.1 简介

  链表提供了高效的节点重排能力，以及顺序性的节点访问方式，并且可以通过增删节点来灵活地调整链表的长度。链表作为一种常用的数据结构，内置在很多高级的编程语言里面。因为C语言没有内置这种数据结构，所以Redis构建了自己的链表实现。

1.2 链表与链表节点的实现

每个链表节点使用一个adlist.h/listNode结构来表示：

typedef struct listNode {
    // 前置节点
    struct listNode *prev;
    // 后置节点
    struct listNode *next;
    // 节点的值
    void *value;
}listNode;

多个listNode可以通过prev和next指针组成双端链表，如下图所示：

尽管使用多个listNode结构就可以组成链表，但使用adlist.h/list来持有链表的话，操作起来会更方便，list数据结构如下：

typedef struct list {
    // 表头节点
    listNode *head;
    // 表尾节点
    listNode *tail;
    // 链表所包含的节点数量
    unsigned long len;
    // 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);
}list;

list结构为链表提供了表头、表尾指针heda、tail，以及链表长度计数器len，而dub、free与match成员则是用于实现多态链表所需的类型特定函数：
1、dup函数用于复制链表节点所保存的值；
2、free函数用于释放链表节点所保存的值;
3、match函数则用于对比链表节点所保存的值和另一个输入值是否相等。 如下图是由一个list结构和三个listNode结构所组成的链表。

1.3 链表特性

1. 双端：链表节点带有prev和next指针，获取某个节点的前置节点和后置节点的复杂度都是O(1)。
2. 无环：表头节点的prev指针和表尾节点的next指针都指向NULL，对链表的访问以NULL为终点。
3. 带表头指针和表尾指针：通过list结构的head指针和tail指针，程序获取链表的表头节点和表尾节点的复杂度为O(1)。
4. 带链表长度计数器：程序使用list结构的len属性来对list持有的链表节点进行计数，程序获取链表中节点数量的复杂度为O(1)。
5. 多态：链表节点使用void* 指针来保存节点值 ，并且可以通过list结构的dup、free、match三个属性为节点设置类型特定函数，所以链表可以用于保存各种不同类型的值。