Redis源码分析快速构建列表（redis源码快速列表）

Redis源码分析：快速构建列表

Redis作为一款高性能的键值存储系统，其中的列表结构是非常常用的。在Redis里，列表结构是一种双向链表，每个节点包括前驱节点指针、后继节点指针和节点值。Redis通过将列表结构和其它数据结构相结合，为用户提供了快速高效的数据存储和读写操作。

在Redis的源码中，列表结构的核心代码文件为adlist.c，其中定义了一系列函数用于创建、访问、修改和删除列表节点、列表等操作。下面我们来具体分析一下这些函数的实现原理，以及如何快速构建一个列表。

1. 创建一个空的列表

在adlist.c文件中，创建一个空的列表可以调用列表的构造函数listCreate()，代码如下：

list *listCreate(void) {
    struct list *list;

    if ((list = zmalloc(sizeof(*list))) == NULL)
        return NULL;
    list->head = list->tl = NULL;
    list->len = 0;
    list->dup = NULL;
    list->free = NULL;
    list->match = NULL;
    return list;
}

该函数先对列表结构体进行动态内存分配，然后将链表头和尾指针初始化为null，长度为0，并将节点值的判断、释放和比较函数指针设置为null。最后返回构造的列表指针。

2. 将元素插入到列表头

列表的插入函数listAddNodeHead()可以在adlist.c中找到，代码如下：

list *listAddNodeHead(list *list, void *value) {
    listNode *node;
    if ((node = listCreateNode(value)) == NULL)
        return NULL;

    if (list->len == 0) {
        list->head = list->tl = node;
    } else {
        node->next = list->head;
        list->head->prev = node;
        list->head = node;
    }
    list->len++;
    return list;
}

该函数首先调用listCreateNode()函数构造一个新的节点，然后判断列表长度是否为0。如果长度为0，说明列表为空，此时将插入的节点设置为头节点和尾节点；如果长度不为0，则将新节点插入到头节点和原头节点之间。最后将列表长度加1，并返回列表指针。

3. 将元素插入到列表尾

列表的插入函数listAddNodeTl()可以在adlist.c中找到，代码如下：

list *listAddNodeTl(list *list, void *value) {
    listNode *node;
    if ((node = listCreateNode(value)) == NULL)
        return NULL;

    if (list->len == 0) {
        list->head = list->tl = node;
    } else {
        node->prev = list->tl;
        list->tl->next = node;
        list->tl = node;
    }
    list->len++;
    return list;
}

该函数与listAddNodeHead()函数的操作类似，只是将新节点插入到了尾节点和原尾节点之间。

4. 从列表中删除某个元素

列表的删除函数listDelNode()可以在adlist.c中找到，代码如下：

void listDelNode(list *list, listNode *node) {
    if (node->prev)
        node->prev->next = node->next;
    else
        list->head = node->next;
    if (node->next)
        node->next->prev = node->prev;
    else
        list->tl = node->prev;
    if (list->free) list->free(node->value);
    zfree(node);
    list->len--;
}

该函数接收要删除的节点指针，然后先判断该节点是否为头节点或尾节点。如果是头节点，则将列表头指针设置为其后继节点指针；如果是尾节点，则将列表尾指针设置为其前驱节点指针。最后释放删除的节点空间，并将列表长度减1。

5. 遍历列表

在adlist.c中，可以通过以下函数来遍历列表中的所有节点：

void listIterate(list *list, void (*fn)(void *)) {
    listNode *node;
    listIter *iter;
    if ((iter = zmalloc(sizeof(*iter))) == NULL) return;
    iter->next = NULL; // 初始化迭代器指针
    while ((node = listNext(list, iter)) != NULL) {
        fn(node->value);
    }
    zfree(iter);
}

该函数接收列表指针和一个函数指针fn，然后是在列表中遍历所有节点，并将每个节点的值依次传递给fn函数进行操作。

通过以上的介绍，我们可以看出Redis在实现链表的基础操作上做了很多的优化，使得链表操作更加高效、快速。在实际应用中， Redis的列表结构可以很好地满足很多高并发场景下的存储需求，帮助用户轻松解决海量数据存储和访问中的各种问题。