harmony 鸿蒙双向链表

2022-10-28
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双向链表

基本概念

双向链表是指含有往前和往后两个方向的链表，即每个结点中除存放下一个节点指针外，还增加一个指向前一个节点的指针。其头指针head是唯一确定的。

从双向链表中的任意一个结点开始，都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点，这种数据结构形式使得双向链表在查找时更加方便，特别是大量数据的遍历。由于双向链表具有对称性，能方便地完成各种插入、删除等操作，但需要注意前后方向的操作。

功能说明

双向链表模块为用户提供下面几种功能，接口详细信息可以查看API参考。


功能分类	接口描述
初始化和删除链表	LOS_ListInit：将指定双向链表节点初始化为双向链表。  LOS_DL_LIST_HEAD：定义一个双向链表节点并以该节点初始化为双向链表。 LOS_ListDelInit：删除指定的双向链表。
增加节点	LOS_ListAdd：将指定节点插入到双向链表头端。  LOS_ListTailInsert：将指定节点插入到双向链表尾端。
删除节点	LOS_ListDelete：将指定节点从链表中删除。  LOS_ListDelInit：将指定节点从链表中删除，并使用该节点初始化链表。
判断双向链表是否为空	LOS_ListEmpty：判断链表是否为空。
获取结构体信息	LOS_DL_LIST_ENTRY：获取包含链表的结构体地址，接口的第一个入参表示的是链表中的某个节点，第二个入参是要获取的结构体名称，第三个入参是链表在该结构体中的名称。  LOS_OFF_SET_OF：获取指定结构体内的成员相对于结构体起始地址的偏移量。
遍历双向链表	LOS_DL_LIST_FOR_EACH：遍历双向链表。  LOS_DL_LIST_FOR_EACH_SAFE：遍历双向链表，并存储当前节点的后继节点用于安全校验。
遍历包含双向链表的结构体	LOS_DL_LIST_FOR_EACH_ENTRY：遍历指定双向链表，获取包含该链表节点的结构体地址。  LOS_DL_LIST_FOR_EACH_ENTRY_SAFE：遍历指定双向链表，获取包含该链表节点的结构体地址，并存储包含当前节点的后继节点的结构体地址。

开发流程

双向链表的典型开发流程：

调用LOS_ListInit/LOS_DL_LIST_HEAD初始双向链表。
调用LOS_ListAdd向链表插入节点。
调用LOS_ListTailInsert向链表尾部插入节点。
调用LOS_ListDelete删除指定节点。
调用LOS_ListEmpty判断链表是否为空。
调用LOS_ListDelInit删除指定节点并以此节点初始化链表。

说明： - 需要注意节点指针前后方向的操作。

链表操作接口，为底层接口，不对入参进行判空，需要使用者确保传参合法。

如果链表节点的内存是动态申请的，删除节点时，要注意释放内存。

编程实例

实例描述

本实例实现如下功能：

初始化双向链表。
增加节点。
删除节点。
测试操作是否成功。

示例代码

示例代码如下:

本演示代码在 ./kernel/liteos_m/testsuites/src/osTest.c 中编译验证，在TestTaskEntry中调用验证入口函数ExampleList。

#include "stdio.h"
#include "los_list.h"

STATIC UINT32 ExampleList(VOID)
{
    LOS_DL_LIST listHead = {NULL,NULL};
    LOS_DL_LIST listNode1 = {NULL,NULL};
    LOS_DL_LIST listNode2 = {NULL,NULL};

    /* 初始化链表 */
    printf("Initial head\n");
    LOS_ListInit(&listHead);

    /* 添加节点1和节点2，并校验他们的相互关系 */
    LOS_ListAdd(&listHead, &listNode1);
    if (listNode1.pstNext == &listHead && listNode1.pstPrev == &listHead) {
        printf("Add listNode1 success\n");
    }

    LOS_ListTailInsert(&listHead, &listNode2);
    if (listNode2.pstNext == &listHead && listNode2.pstPrev == &listNode1) {
        printf("Tail insert listNode2 success\n");
    }

    /* 删除两个节点 */
    LOS_ListDelete(&listNode1);
    LOS_ListDelete(&listNode2);

    /* 确认链表为空 */
    if (LOS_ListEmpty(&listHead)) {
        printf("Delete success\n");
    }

    return LOS_OK;
}

结果验证

编译运行得到的结果为：

Initial head 
Add listNode1 success 
Tail insert listNode2 success
Delete success

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