系统程序员成长计划-Write once, run anywhere(WORA)(下)

1.专用链表和通用链表各自的特点与适用范围。

专用链表在这里是指它的实现和调用耦合在一起，只能被一个调用者使用，而不能单独在其它地方被重用。通用链表则相反，它具有通用性，可以在多处被重复使用。尽管通用链表相对专用链表来说有很多优越之处，不过简单的断定通用链表比专用链表好也是不公正的，因为它们都有自己的优点和适用范围：

专用链表的优点：

更高性能。专用链表的实现和调用在一起，可以直接访问数据成员，省去了包装函数带来的性能开销，可以提高时间性能。专用链表无需实现完整的接口，只要满足自己的需要就行了，生成的代码更小，因此可以提高空间性能。

更少依赖。自己实现不用依赖于别人。有时候你要写一个规模不大的跨平台程序，比如想在展讯手机平台和MTK手机平台上运行，虽然有现存的库可用，但你又不想把整个库移植过去，那么实现一个专用链表是不错的选择。

实现简单。实现专用链表时，不需要考虑在各种复杂应用情况下的特殊要求，也不需要提供完整的接口，所以实现起来比通用链表更为简单。

通用链表的优点(从全局来看)：

可靠性更高。通用链表的实现要复杂得多，复杂的东西意味着不可靠。但它是可以重复使用的，其存在的问题会随每一次重用而被发现和改正，慢慢的就行成一个可靠的函数库。

开发效率更高。通用链表的实现要复杂得多，复杂的东西也意味着更高的开发成本。同样因为它是可以重复使用的，开发成本会随每一次重用而降低，从整个项目来看，会大大提高开发效率。

考虑到链表是最常用的数据结构之一，很多地方都会用到它，实现通用的链表会更有价值。接下来我们要实现一个通用的链表，不过请大家记住，实现通用的链表并不是我们的目标，而是我们学习软件设计方法的手段。前面我许诺过要以简单的数据结构讲述复杂的软件设计方法，链表就是其中的载体之一。

2.如何编写一个通用的链表？

编写通用链表是一项复杂的任务，不可能在这一节中把它阐述清楚，这里我们先考虑三个问题：

存值还是存指针

通用链表首先是要做能够存放任何数据类型的数据，新手常见的做法是定义一个抽象数据类型，需要什么存放什么就定义成什么。如：

typedef int Type;
typedef struct _DListNode
{
    struct _DListNode* prev;
    struct _DListNode* next;
    Type data;
}DListNode;

这样的链表算不上是通用的，因为你存放整数时编译一次，存放字符串时，重义Type再编译一次，存放其它类型同样要重复这个过程。麻烦不说，关键是没有办法同时使用多个数据类型。我们要找到一种同时可以表示不同数据类型的类型才行，有人说可以用union，但是数据类型是无穷无尽的，不可能在union中表示它们的全部。

可行的办法有两种：

存值：

typedef struct _DListNode
{
    struct _DListNode* prev;
    struct _DListNode* next;
    void*  data;
    size_t length;
}DListNode;

存入时拷贝一份数据，保存数据的指针和长度。考虑到拷贝数据会带来性能开销，不合符C语言的风格，而且C语言中没有构造函数，实现深拷贝比较麻烦，所以在C语言中以这种方式实现的链表很少见。

存指针：

typedef struct _DListNode
{
    struct _DListNode* prev;
    struct _DListNode* next;
    void*  data;
}DListNode;

只是保存指向对象的指针，存取效率高，是C语言中常见的做法。在存放整数时，可以把void*强制转换成整数使用，以避免内存分配(在现实中，90%以上的情况，链表都是存放结构的)。

让C++可以调用

这不是一个重要的话题，只是顺便提一下。C++中允许同名函数存在，所以编译器会对函数名重新编码。C++代码包含C语言的头文件时，重新编码名字与C语言库中的原函数名不一致，结果造成找不到函数的情况。为了让C语言实现的函数在C++中可以调用，需要在头文件中加点东西才行：

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
…
#ifdef __cplusplus
}
#endif

它表示如果在C++中调用这里的函数，编译器不能对函数名进行重新编码。

完整的接口

作为一个通用的链表，接口要比较完整才行，否则无法满足各种情况的需要(提供完整的接口并不违背最小接口原则)。实现具有完整接口的链表不是件容易的事，读者先实现插入删除等基本操作就行了，后面我们会慢慢扩展它的功能。

(为了避免读起来拗口，本文把双向链表简写成链表了，希望读者不要介意)