## 介绍  

链表是一种数据结构，其中的数据元素逻辑上连续，但在物理上可以分散存储。链表能够通过指针将多个相同类型的数据块链接成一个完整的序列，在数据结构的实现中具有重要作用。   

dList模块为通用的双向链表模块，其与sList模块非常相似，区别在于指针域由单向链表的一个指向改为两个指向（一个指向下一个，一个指向上一个），如此在存储结构上也有差异，sList为单向开环结构，dList为双向闭环结构（首尾相连，形成环形）。  
在API方面，使用是和sList基本一致的（底层实现不太一样），其余性能和优缺点对比在下文展示。     

## 接口  

### 创建dList

```c
dList *dList_create(void);
```

在dList中，dList既是一个链表也是一个结点（因为结点也就是长度为1的链表）。所以此方法是创建一个为空的并且长度为1的链表（也就是创建一个空结点）。

### 删除dList

```c
void dList_delete(dList *list);
```

此方法会删除该链表（包含其所有的结点）。

### 设置和获取dList结点内容

```c
int dList_set(dList *list, void* data, int size);
int dList_get(dList *list, void* data, int size);
```

当一个结点被创建好之后，数据域是不具备内容的，需要通过`dList_set`方法设置其数据域内容，并且可以使用`dList_get`方法来获取结点数据域内容。  
`dList_set`方法会将原来的数据覆盖掉，同时也是指定`size`为 **0** 来删除dList结点数据内容。  

```c
static void test_set(void)
{
    dList *list = NULL;
    int dataInt = 3;
    char *dataString = "Hello dList";

    list = dList_create();
    if (!list)
    {
        printf("dList_create Fail!\r\n");
        return;
    }

    printf("dList_create Success!\r\n");

    dList_set(list, &dataInt, sizeof(dataInt));
    printf("list->data %d\r\n", dList_ref(list, int));

    dList_set(list, dataString, strlen(dataString) + 1);
    printf("list->data %s\r\n", ((char *)(list->data)));

    dList_delete(list);
}
```
结果： 
```
dList_create Success!
list->data 3
list->data Hello dList
```

示例中的`dList_ref`为数据引用，具体用法在下文

### dList插入数据

```c
dList *dList_insert(dList **listRef, int index, void *data, int size);
```

插入数据方法使用起来会更加简便，省去创建结点和设置数据的环节（即使是链表表头也可以省略创建，而由此方法内部完成），可以灵活的将指定数据插入到指定的位置上。  

```c
static void test_insert(void)
{
    dList *list = NULL;

    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        if (!dList_insert(&list, -1, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    int i = 100;
    if (!dList_insert(&list, -1, &i, sizeof(i))) goto FAIL;

    dList_forEachForward(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

    printf("------------\r\n");

    dList_forEachReverse(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
}
```
结果： 
```
data 0
data 1
data 100
------------
data 100
data 1
data 0
```

示例中的`dList_forEachForward`和`dList_forEachReverse`为遍历方法，具体用法在下文。 
对于传入dList引用为空时，会在首次创建结点并生成表头，传入`index`为负数表示插入到尾部。可以使用默认定义好的`dList_front`和`dList_back`宏定义来代表头部和尾部。   

### dList擦除数据

```c
int dList_erase(dList **listRef, int index, dList **outPrev);
```

此方法对照`dList_insert`方法，擦除指定位置数据（会将该结点从链表中删除），同时为了更灵活使用，也支持获取被擦除的上一个结点（可以更便利高效得完成连续擦除）。  

```c
static void test_erase(void)
{
    dList *list = NULL;

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        if (!dList_insert(&list, -1, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    dList_erase(&list, 0, NULL);

    dList_forEachForward(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
}
```
结果： 
```
data 1
data 2
data 3
data 4
```

对照前面插入的例子，擦除表头。 

### dList推入和弹出

```c
int dList_pushFront(dList **listRef, void *data, int size);
int dList_pushBack(dList **listRef, void *data, int size);
int dList_popFront(dList **listRef);
int dList_popBack(dList **listRef);
```

分别就是头插、尾插、头删、尾删方法，其实就是在`dList_insert`和`dList_erase`方法基础上针对常用场景进行封装，使用更简便。    

```c
static void test_pop(void)
{
    dList *list = NULL;

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        if (!dList_pushFront(&list, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        if (!dList_pushBack(&list, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    dList_popBack(&list);
    dList_popBack(&list);
    dList_popFront(&list);

    dList_forEachForward(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
}
```
结果： 
```
data 3
data 2
data 1
data 0
data 0
data 1
data 2
```

### dList追加

```c
int dList_append(dList *list, dList **append);
```

此方法可以将两个链表拼接成一个链表，`append`链表在拼接成功后会失效。  

**注意** `append`需为表头，虽然即使不是表头也能拼接成功，但是其还属于原来的链表中，在操作时会出现一些意外。  

```c
static void test_append(void)
{
    dList *list = NULL, *ap = NULL;

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (!dList_pushBack(&list, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
        if (!dList_pushBack(&ap, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    if (!dList_append(list, &ap)) goto FAIL;

    printPoint(ap);

    dList_forEachForward(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
    dList_delete(ap);
}
```
结果： 
```
ap: 00000000
data 0
data 1
data 2
data 3
data 4
data 5
data 6
data 7
data 8
data 9
data 0
data 1
data 2
data 3
data 4
data 5
data 6
data 7
data 8
data 9
```

### dList链接结点

```c
dList *dList_attach(dList **listRef, int index, dList *attach);
```

这个方法是将一个结点(或者一个链表)链接到现有的一个链表当中，可以通过index来指定具体链接到哪个位置，这个方法很灵活，直接操作链表结构，**一般情况使用不上此方法**，而是使用此方法所封装的`dList_insert`等方法。此方法可以搭配其他方法灵活二次封装成其他方法。 

```c
static void test_attach(void)
{
    dList *list = NULL, *a = NULL;

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        if (!dList_pushBack(&list, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        if (!dList_pushBack(&a, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    dList_attach(&list, -1, a);

    dList_forEachForward(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
}
```
结果： 
```
data 0
data 1
data 2
data 3
data 4
data 0
data 1
data 2
```

### dList断链结点

```c
dList *dList_detach(dList **listRef, int begin, int end, dList **outPrev);
```

这个方法与`dList_attach`方法为对照方法，可以从链表中断链出来若干个结点（子链表），可以通过index来指定具体断链哪个位置和count指定个数，这个方法很灵活，直接操作链表结构，**一般情况使用不上此方法**，而是使用此方法所封装的`dList_erase`等方法。此方法可以搭配其他方法灵活二次封装成其他方法。 

```c
static void test_detach(void)
{
    dList *list = NULL, *node = NULL;

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (!dList_insert(&list, -1, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

#if 1
    node = dList_detach(&list, 0, 3, NULL);
    if (!node)
    {
        printf("dList_detach fail\r\n");
    }
#endif 

    dList_forEachForward(node, n)
    {
        printf("node data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

    dList_delete(node);

    dList_forEachForward(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
}
```
结果： 
```
node data 0
node data 1
node data 2
node data 3
data 4
data 5
data 6
data 7
data 8
data 9
```

### dList复制

```c
dList *dList_copy(dList *list, int begin, int end);
```

这个方法是会根据源链表的指定区间进行深拷贝一份新的链表。 

```c
static void test_copy(void)
{
    dList *list = NULL, *copy = NULL;

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (!dList_pushBack(&list, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    copy = dList_copy(list, -5, -1);
    if (!copy)
    {
        printf("dList_copy fail\r\n");
    }

    dList_forEachForward(copy, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
    dList_delete(copy);
}
```
结果： 
```
data 5
data 6
data 7
data 8
data 9
```

### dList区间翻转

```c
int dList_reverse(dList *list, int begin, int end);
```

这个方法是会根据源链表的指定区间进行翻转。 

```c
static void test_reverse(void)
{
    dList *list = NULL;

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (!dList_pushBack(&list, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    if (!dList_reverse(list, 1, 5))
    {
        printf("dList_reverse fail\r\n");
    }

    dList_forEachForward(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
} 
```
结果： 
```
data 0
data 5
data 2
data 3
data 4
data 1
data 6
data 7
data 8
data 9
```

### dList获取指定结点

```c
dList *dList_to(dList *list, int index);
```

这个方法可以根据表头当前位置获取偏移指定位置的结点，传入负数可以从末端往回找。   

```c
static void test_to(void)
{
    dList *list = NULL, *node;

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (!dList_pushBack(&list, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    node = dList_to(list, -6);
    if (!node)
    {
        printf("dList_to fail\r\n");
        goto FAIL;
    }

    printf("dList_to data %d\r\n", dList_ref(node, int));

    dList_forEachForward(list, n)
    {
        printf("data %d\r\n", dList_ref(n, int));
    }

FAIL:
    dList_delete(list);
}
```
结果： 
```
dList_to data 4
data 0
data 1
data 2
data 3
data 4
data 5
data 6
data 7
data 8
data 9
```

### dList大小

```c
int dList_size(dList *list);
```

这个方法获取链表的数据个数。   

```c
static void test_size(void)
{
    dList *list = NULL;

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        if (!dList_pushBack(&list, &i, sizeof(i))) goto FAIL;
    }

    printf("size %d\r\n", dList_size(list));
    printf("size %d\r\n", dList_size(dList_to(list, 3)));

FAIL:
    dList_delete(list);
}
```
结果： 
```
size 10
size 7
```

### dList遍历

```c
#define dList_forEach(list, node)           // 从前往后遍历
#define dList_forEachForward(list, node)    // 从前往后遍历
#define dList_forEachReverse(list, node)    // 从后往前遍历
```

这个方法为遍历链表的方法，具体例子可以参考上文其他使用例子。     

### dList结点数据引用

```c
#define dList_ref(node, type)
```

这个方法类似C++的引用，实则是操作指针(只是将其隐藏起来)，读写更方便，但要注意的是数据操作别越界，比如本来该结点存储的是`char`型数据（分配空间也就只分配1个字节大小），如果当作`int`型使用那就越界了。具体例子可以参考上文其他使用例子。