今天来分析Redis的一个基本数据结构 双端链表，其定义和实现主要在sdlist.h和sdlist.c文件中。其主要用在实现列表键、事务模块保存输入命令和服务器模块，订阅模块保存多个客户端等。
sdlist的数据结构Redis为双端链表的每一个节点定义了如下的结构体。
// 链表节点定义 typedef struct listNode { struct listNode *prev; // 指向前一个节点 struct listNode *next; // 指向后一个节点 void *value; // 节点值 } listNode;与一般的双端链表无异，定义了链表节点的结构体之后，下面就定义链表的结构体，用来方便管理链表节点，其结构体定义如下：
typedef struct list { listNode *head; // 指向链表头节点 listNode *tail; // 指向链表尾节点 void *(*dup)(void *ptr); // 自定义节点值复制函数 void (*free)(void *ptr); // 自定义节点值释放函数 int (*match)(void *ptr, void *key); // 自定义节点值匹配函数 unsigned long len; // 链表长度 } list;Redis在实现链表的时候，定义其为双端无环链表，其示意图如下：
此外，Redis对其结构体提供了一系列的宏定义函数，方便操作其结构体参数
#definelistLength(l) ((l)->len)// 获取list长度 #definelistFirst(l) ((l)->head)// 获取list头节点指针 #definelistLast(l) ((l)->tail)// 获取list尾节点指针 #definelistPrevNode(n) ((n)->prev)// 获取当前节点前一个节点 #definelistNextNode(n) ((n)->next)// 获取当前节点后一个节点 #definelistNodeValue(n) ((n)->value)// 获取当前节点的值 #definelistSetDupMethod(l,m) ((l)->dup = (m))// 设定节点值复制函数 #definelistSetFreeMethod(l,m) ((l)->free = (m))// 设定节点值释放函数 #definelistSetMatchMethod(l,m) ((l)->match = (m))// 设定节点值匹配函数 #definelistGetDupMethod(l) ((l)->dup)// 获取节点值赋值函数 #definelistGetFree(l) ((l)->free)// 获取节点值释放函数 #definelistGetMatchMethod(l) ((l)->match)// 获取节点值匹配函数 sdlist迭代器结构Redis为sdlist定义了一个迭代器结构，其能正序和逆序的访问list结构。
typedef struct listIter { listNode *next; // 指向下一个节点 int direction; // 方向参数，正序和逆序 } listIter;对于direction参数，Redis提供了两个宏定义
#defineAL_START_HEAD 0// 从头到尾 #defineAL_START_TAIL 1// 从尾到头 sdlist基本操作 sdlist创建sdlist提供了listCreate函数来创建一个空的链表。
list*listCreate(void) { struct list *list; // 定义一个链表指针 if ((list = zmalloc(sizeof(*list))) == NULL) // 申请内存 return NULL; list->head = list->tail = NULL; // 空链表的头指针和尾指针均为空 list->len = 0; // 设定长度 list->dup = NULL; // 自定义复制函数初始化 list->free = NULL; // 自定义释放函数初始化 list->match = NULL; // 自定义匹配函数初始化 return list; } sdlist释放sdlist提供了listRelease函数来释放整个链表
voidlistRelease(list*list) { unsigned long len; listNode *current, *next; current = list->head; len = list->len; while(len--) { next = current->next; // 如果定义了节点值释放函数，需要调用 if (list->free) list->free(current->value); zfree(current); // 释放当前节点 current = next; } zfree(list); // 释放链表头 } 插入节点sdlist提供了三个函数来完成向list中插入一个节点的功能。
向头部插入节点 // 该函数向list的头部插入一个节点 list*listAddNodeHead(list*list,void*value) { listNode *node; if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL) return NULL; node->value = value; if (list->len == 0) { // 如果链表为空 list->head = list->tail = node; node->prev = node->next = NULL; } else { // 如果链表非空 node->prev = NULL; node->next = list->head; list->head->prev = node; list->head = node; } list->len++; // 长度+1 return list; } 向尾部添加节点 // 该函数可以在list的尾部添加一个节点 list*listAddNodeTail(list*list,void*value) { listNode *node; if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL) return NULL; node->value = value; if (list->len == 0) { // 如果链表为空 list->head = list->tail = node; node->prev = node->next = NULL; } else { // 如果链表非空 node->prev = list->tail; node->next = NULL; list->tail->next = node; list->tail = node; } list->len++; // 长度+1 return list; } 向任意位置插入节点 // 向任意位置插入节点 // 其中，old_node为插入位置 // value为插入节点的值 // after为0时表示插在old_node前面，为1时表示插在old_node后面 list*listInsertNode(list*list, listNode *old_node,void*value,intafter){ listNode *node; if ((node = zmalloc(sizeof(*node))) == NULL) return NULL; node->value = value; if (after) { // 向后插入 node->prev = old_node; node->next = old_node->next; // 如果old_node为尾节点的话需要改变tail if (list->tail == old_node) { list->tail = node; } } else { // 向前插入 node->next = old_node; node->prev = old_node->prev; // 如果old_node为头节点的话需要改变head if (list->head == old_node) { list->head = node; } } if (node->prev != NULL) { node->prev->next = node; } if (node->next != NULL) { node->next->prev = node; } list->len++; return list; } 删除节点 voidlistDelNode(list*list, listNode *node) { if (node->prev) // 删除节点不为头节点 node->prev->next = node->next; else // 删除节点为头节点需要改变head的指向 list->head = node->next; if (node->next) // 删除节点不为尾节点 node->next->prev = node->prev; else // 删除节点为尾节点需要改变tail的指向 list->tail = node->prev; if (list->free) list->free(node->value); // 释放节点值 zfree(node); // 释放节点 list->len--; } 迭代器相关操作sdlist为其迭代器提供了一些操作，用来完成获取迭代器，释放迭代器，重置迭代器，获取下一个迭代器等操作，具体源码见如下分析。
获取迭代器 listIter *listGetIterator(list*list,intdirection) { listIter *iter; // 声明迭代器 if ((iter = zmalloc(sizeof(*iter))) == NULL) return NULL; // 根据迭代方向来初始化iter if (direction == AL_START_HEAD) iter->next = list->head; else iter->next = list->tail; iter->direction = direction; return iter; } 释放迭代器 voidlistReleaseIterator(listIter *iter){ zfree(iter); // 直接调用zfree来释放 } 重置迭代器重置迭代器分为两种，一种是重置正向迭代器，一种是重置为逆向迭代器
// 重置为正向迭代器 voidlistRewind(list*list, listIter *li){ li->next = list->head; li->direction = AL_START_HEAD; } // 重置为逆向迭代器 voidlistRewindTail(list*list, listIter *li){ li->next = list->tail; li->direction = AL_START_TAIL; } 获取下一个迭代器 // 根据direction属性来获取下一个迭代器 listNode *listNext(listIter *iter) { listNode *current = iter->next; if (current != NULL) { if (iter->direction == AL_START_HEAD) iter->next = current->next; else iter->next = current->prev; } return current; } 链表复制函数sdlist提供了listDup函数，用于复制整个链表。
list*listDup(list*orig) { list *copy; listIter iter; listNode *node; if ((copy = listCreate()) == NULL) return NULL; // 复制节点值操作函数 copy->dup = orig->dup; copy->free = orig->free; copy->match = orig->match; // 重置迭代器 listRewind(orig, &iter); while((node = listNext(&iter)) != NULL) { void *value; // 复制节点 // 如果定义了dup函数，则按照dup函数来复制节点值 if (copy->dup) { value = copy->dup(node->value); if (value == NULL) { listRelease(copy); return NULL; } } else // 如果没有则直接赋值 value = node->value; // 依次向尾部添加节点 if (listAddNodeTail(copy, value) == NULL) { listRelease(copy); return NULL; } } return copy; } 查找函数sdlist提供了两种查找函数。其一是根据给定节点值，在链表中查找该节点
listNode *listSearchKey(list*list,void*key) { listIter iter; listNode *node; listRewind(list, &iter); while((node = listNext(&iter)) != NULL) { if (list->match) { // 如果定义了match匹配函数，则利用该函数进行节点匹配 if (list->match(node->value, key)) { return node; } } else { // 如果没有定义match，则直接比较节点值 if (key == node->value) { // 找到该节点 return node; } } } // 没有找到就返回NULL return NULL; }其二是根据序号来查找节点
listNode *listIndex(list*list,longindex){ listNode *n; if (index < 0) { // 序号为负，则倒序查找 index = (-index)-1; n = list->tail; while(index-- && n) n = n->prev; } else { // 正序查找 n = list->head; while(index-- && n) n = n->next; } return n; } 链表旋转函数旋转操作其实就是讲表尾节点移除，然后插入到表头，成为新的表头
voidlistRotate(list*list){ listNode *tail = list->tail; if (listLength(list) <= 1) return; // 取出表尾指针 list->tail = tail->prev; list->tail->next = NULL; // 将其移动到表头并成为新的表头指针 list->head->prev = tail; tail->prev = NULL; tail->next = list->head; list->head = tail; } sdlist小结分析完sdlist的源码，着实是把双向链表的基本操作都复习了一遍，Redis的作者还真是喜欢造轮子，不愧是轮子界的鼻祖啊！虽然这些基本操作很简单，但是可以学到一些优秀的设计，例如：sdlist迭代器的设计等，这些都对理解Redis的相关操作有着很大的帮助作用。