Linux: C语言实现范型数据结构 - 嵌入(侵入)式链表浅谈

发布网友发布时间：2024-09-29 11:25

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热心网友时间：2024-10-28 01:25

尽管C语言不像C++/Java等语言那样原生支持面向对象和范型编程，但Linux内核开发中巧妙地运用了这些编程理念。以内核中体现范型思想的嵌入式链表为例，它展示了如何在C语言基础上实现数据结构的灵活性。

范型数据结构的核心在于，它使用单一的数据结构管理不同类型的元素，如IntList和DoubleList，分别存储整数和双精度数，这是通过C语言的传统方法定义的。然而，通过DStruct库的范型数据结构模板SLinkedList，开发者可以轻松定义存储不同类型的数据，如intList1和doubleList1，只需在定义时指定数据类型即可。

从使用者角度看，泛型数据结构允许程序员在编译时动态指定存储类型，简化了代码的实例化。对于数据结构开发者，其目的是解耦算法和数据类型，使其适应多种数据结构。

嵌入式链表与非侵入式链表的区别在于，前者将数据结构融入数据本身，而后者则是数据结构独立于数据。嵌入式链表的双重视角设计，将数据域和链域逻辑分离，使得链表操作抽象化，不依赖具体数据。

在实现上，如dstruct::_SinglyLink，预览MyList，通过偏移计算和类型转换，实现在遍历链表时切换视角以访问数据。虽然嵌入式链表提供了更大的自由度，但同时也增加了复杂性，现代链表和传统链表则在便利性和自由度上有所平衡。

嵌入式链表在Linux内核中广泛应用，如页表管理和设备管理，以及虚拟机中的对象管理和内存块管理。相比之下，现代链表因其友好的接口和内存管理在各类系统中常见，而传统链表则更多用于教学，其基础性不容忽视。