纯C语言实现仿C++STL泛型链表

〇、声明

本代码完全开源，可以用于任意用途，但代码并未做完善的测试，性能也不能保障，主要用于初学者学习
源码链接：GitHub

一、原理

普通的单向链表的原理就是一个节点存储着数据和指向下一个节点的指针，然后一节指向下一节，形成一个非常形象的“链”。本文的链表是双向的链表，不光存储下一个节点的指针，还存储上一个节点的指针，也就是除了能找到当前节点的下一个节点，还能反向找到上一个节点。
泛型的基本原理就是利用“万能指针”void* 强制类型转换的通用性，基础节点数据类型就是一个void*指针，在这个指针上分配相应大小的内存来实现存储任意类型数据。读取数据的时候再通过强制类型转换还原。

二、功能对照

C++ std::List	C List	说明
rbegin	List_iterator_mov_head	移动迭代器至首元素
rend	List_iterator_mov_end	移动迭代器至尾元素
empty	List_empty	判断链表是否为空
size	__List_size	链表元素个数
front	__List_read_front	读取首节点
back	__List_read_back	读取尾节点
push_front	__List_push_front	添加元素到链表头
pop_front	List_pop_front	移除首元素
push_back	__List_push_back	添加元素到链表尾
pop_back	List_pop_back	移除尾元素
insert	__List_iterator_insert	在迭代器位置后插入元素
resize	List_resize	将长度改为只容纳n个元素
(析构函数)	List_Delete	删除链表
(构造函数)	List_Creat	初始化链表
remove_if	List_remove_if	按条件删除元素
(拷贝函数)	List_copy	链表拷贝
iterator::operator++	List_iterator_mov_front	向前移动迭代器
iterator::operator–	List_iterator_mov_back	向后移动迭代器
iterator::operator*	__List_iterator_read	返回迭代器所指元素数据
erase	List_iterator_erase / List_iterator_erase_area	移除迭代器所指元素/移除两迭代器范围内元素，包括两迭代器所指元素

三、特有功能

使链表操作类似于数组的功能

名称	功能
List_iterator_mov_goto	移动迭代器至指定元素
__List_iterator_mov_offset	移动迭代器指定偏移量
__List_iterator_return_locat	返回迭代器所在的位置

四、使用方法

• List_HandleTypeDef是链表的控制结构体，存储链表寻址，大小等信息，是链表的核心。
• List_HandleTypeDef定义后一定要使用List_Creat进行初始化。
• 迭代器定义后一定要使用List_iterator_Init进行初始化。
• List_copy的源链表必须非空，输出链表必须是未初始化的。
• 读取链表内容的时候需要传入类型，类型必须和创建该链表时使用的类型相符。
• 双下划线开头的函数均为宏函数。
• 该链表一般情况下不会访问野指，如果误操作会有返回值检查。
• 链表使用完一定要使用List_Delete释放，如果再栈空间内Handle被释放掉而位于堆空间的动态内存没有释放就会造成内存泄漏。
• 具体的函数使用说明再List.h里有详细注释

五、基本数据结构

节点结构

上一节点

当前节点

下一节点

pData

Data

List_HandleTypeDef结构

List_HandleTypeDef

Head头节点指针

上一节点 == NULL

End尾节点指针

下一节点 == NULL

New备用空节点指针

pData

Data 已分配但未初始化的内存空间

Len链表长度

Size Data大小

List_iteratorTypeDef结构

List_iteratorTypeDef

Handle链表句柄

Using迭代器所指节点

Locat迭代器在链表中的位置