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C和指针(续)

原创|其它|编辑：郝浩|2009-05-26 11:22:38.000|阅读 322 次

概述：指针是C的灵魂，正是指针使得C存在了这么多年，而且将长期存在下去。事实上，我自己不用C语言写程序已经有一年了，工作中接触到的只有java,python和javascript。最近用C完成了一下类似于OO中的封装(即"类")的概念，顺便把指针复习了下，感觉有必要记一下。

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前言

上一篇《C和指针》可能对关于C和指针的有些内容没有说透，下来写了一个链表的实现，当然，也是用C的函数指针来模拟OO的结构来做的。链表结构本身比较复杂(关于指针的使用方面)，所以这个例子可能更清晰一些。之所以选List这个例子来说，是因为大家在学校里肯定接触过这个简单数据结构，从一个比较熟悉的例子入手可能比较容易理解一些。

接口定义

可以先看看接口的定义，与Java或者C#类似：

/*
* File:   IList.h
* Author: juntao.qiu
*
* Created on May 22, 2009, 2:51 PM
*/

#ifndef _ILIST_H
#define    _ILIST_H

typedef struct node{
    void *data;
    struct node *next;
}Node; //定义List中的元素类型，void * 相当于C中的泛型，可以支持任何结构的节点

typedef struct list{
    struct list *_this;
    Node *head;
    int size;
    void (*insert)(void *node);
    void (*drop)(void *node);
    void (*clear)();
    int (*getSize)();
    void* (*get)(int index);
    void (*print)();
}List; //用head (Node)来维护链表的链!

void insert(void *node);
void drop(void *node);
void clear();
int getSize();
void* get(int index);
void print();

#endif    /* _ILIST_H */

接口中定义所有的公开的方法，正如所有的List结构一样，我们定义了

void insert(node);//插入一个新的节点到List
void drop(node);//删除一个指定的节点
void clear();//清空List
int getSize();//取到List的大小
void* get(int index);//取到指定位置的元素
void print();//打印整个List,用于调试

这样几个方法。

接口的实现

然后看看实现，同上篇一样，引入一个标记链表自身的_this指针，通过对这个指针的引用来修改真实对象中的状态。

#include <stdlib.h>
#include "IList.h"

Node *node = NULL;
List *list = NULL;

/* 函数声明块,作用已经在上边解释了*/
void insert(void *node);
void drop(void *node);
void clear();
int getSize();
void print();
void* get(int index);

/* 构造方法 */
List *ListConstruction(){
    list = (List*)malloc(sizeof(List));
    node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    list->head = node;
    list->insert = insert;
    list->drop = drop;
    list->clear = clear;
    list->size = 0;
    list->getSize = getSize;
    list->get = get;
    list->print = print;
    list->_this = list;

    return (List*)list;
}

void ListDeconstruction(){
}

//插入节点，size增加1
void insert(void *node){
    Node *current = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    current->data = node;
    current->next = list->_this->head->next;
    list->_this->head->next = current;
    (list->_this->size)++;
}

//删除一个节点，size减1
void drop(void *node){
    Node *t = list->_this->head;
    Node *d = NULL;
    int i = 0;
    for(i;i < list->_this->size;i++){
        d = list->_this->head->next;
        if(d->data == ((Node*)node)->data){
            list->_this->head->next = d->next;
            free(d);
            (list->_this->size)--;
            break;
        }else{
            list->_this->head = list->_this->head->next;
        }
    }
    list->_this->head = t;
}

//取到指定index的节点
void* get(int index){
    Node *node = list->_this->head;
    int i = 0;

    if(index > list->_this->size){
        return NULL;
    }else{
        for(i;i < index;i++){
            node = node->next;
        }
        if(node != (Node*)0){
            return node->data;
        }else{
            return NULL;
        }
    }
}

void clear(){
    Node *node = NULL;
    int i = 0;
    for(i;i< list->_this->size;i++){
        node = list->_this->head;
        list->_this->head = list->_this->head->next;
        free(node);
    }
    list->_this->size = 0;
    list = NULL;
}

int getSize(){
    return list->_this->size;
}

//调试用，像这种getSize(), print()这种调用，需要注意的是在调用过程中不能对原始指针做任何修改，
//否则可能出现无法预测的错误。
void print(){
    Node *node = list->_this->head;
    int i = 0;
    for(i;i <= list->_this->size;i++){
        if(node != (Node*)0){
            printf("[%p] = {%s}\n",&node->data, node->data);
            node = node->next;
        }
    }
}

测试

/*
* File: Main.c
* Author: juntao.qiu
*
* Created on May 21, 2009, 4:05 PM
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

s#include "IList.h"

int main(int argc, char** argv) {
    List *list = (List*)ListConstruction();//构造一个新的list
    list->insert("Apple");
    list->insert("Borland");
    list->insert("Cisco");
    list->insert("Dell");
    list->insert("Electrolux");
    list->insert("FireFox");
    list->insert("Google");//插入一些节点
    list->print();//查看是否插入正确
    printf("list size = %d\n",list->getSize());

　　//删除两个节点，并打印结果查看。
    Node node;
    node.data = "Electrolux";
    node.next = NULL;
    list->drop(&node);
    node.data = "Cisco";
    node.next = NULL;
    list->drop(&node);

    list->print();
    printf("list size = %d\n",list->getSize());
    list->clear();

    return 0;
}