关于可控大小的双向循环链表

本人现从事linux嵌入式软件开发工作，入职刚刚1年，是个菜鸟。

最近在工作中遇到了这样一个问题：一个服务器程序接收来自客户端的GPS数据包，服务器解析数据包后，将数据保存到链表中，供给其他接口使用。

问题来了：其他接口可以在调用一条链表中存放的数据后，将这条数据删除，但如果没有及时的读取数据并删除，链表的大小将越来越大，而且大的没有限制，因为服务器仍然在接收新来的数据。

我在这里使用的链表为linux内核中使用的链表，即list.h。大家知道，这个链表非常好用，而且基本上不会出错，但是它不能控制链表的大小。

我起先想到了一个办法，即手动记录链表此时的大小，如果超过一个值的话，就不再把新的数据存放到链表中。但是这个办法显然是不行的，如果链表满了就不存放新数据的话，那我们得到的将是过时的GPS信息，数据将失去意义，而且对于应用层来说，数据将会变的“不正确”。

我能想到的可行的办法，即当链表超过某个大小之后，不再插入新的节点，而是将最新的数据覆盖掉最老的数据，数据就像操场跑圈，在规定大小的链表里奔跑。

想到就开始做吧。

首先定义好链表的大小，这是我们最终的目的：

#define MAX_LIST3

简单起见，我们定一个结构体来虚拟需要存放到链表中的GPS结构体：

typedef struct TEST{int num;struct list_head head;}TEST;TEST *listHead = NULL;

也许你和我一样，想知道今天我们的main函数又要做些什么事情呢？好吧，我们首先来看看main长什么样子：

int main(void){if(MAX_LIST == 0)return (-1);listHead = (TEST *)calloc(sizeof(TEST), 1);InitList(listHead);int i = 1;bool ret = false;//循环创建链表for(; i<10; i++){TEST *newList = NULL;newList = (TEST *)calloc(sizeof(TEST), 1);newList->num = i;ret = InsertList(&(newList->head));if(ret != true)break;}PrintList(listHead);return 0;}

其实长的很简单，首先为头节点分配空间，然后初始化头节点，接着利用循环创建链表，然后打印链表。

需要注意的是，请不要做把链表大小定为0这样逗比的行为，程序会直接无视你的。

接下来我们挨个看看每个函数都做了什么。

首先是初始化函数，完成的事情很简单：

void InitList(TEST *myList){myList->num = 0;INIT_LIST_HEAD(&(myList->head));}

赋初值，然后初始化linux内核链表，这是在list.h中含有的接口。

接着，是我们今天要讲的重点，插入链表接口：

//插入节点static bool InsertList(struct list_head *newer){if(NULL == newer || NULL == listHead)return false;struct list_head *pos = &(listHead->head);if(GetListSize(pos) >= MAX_LIST){TEST *tmp = NULL;tmp = container_of((listHead->head.next), TEST, head);listHead = tmp;DeleteList(pos);}list_add_tail(newer, &(listHead->head));return true;}

函数的参数为需要添加到链表的新节点的地址，如果此时函数的大小没有超过最大值，则正常的调用list.h中的接口，将节点添加到链表中。

但是如果链表此时超过了最大值，则程序分成三步走：

1.将头节点搬家，搬到头节点的下一节点。也就是说，罢免现在头节点的职务，由“二把手”，即头节点的下一个节点担当头节点。

2.删除原头节点。既然老的头节点的职务已经被撤了，肯定是因为摊上了什么事，下面你就要落实金元帅的指示，把老的头节点给突突了。

3.将需要被插入链表的节点插入到新的投机点之前。因为采用的是程序猿界最负盛誉的老汉推车---“尾插法”，所以最新的元素在头节点之前，头节点本身为最老的节点。

关于如何获得链表的大小以及打印链表，大家可以在文章最后给出的源码文件中获悉，这里不做说明，因为很简单，而且我很懒。

按照以上所述的思路，基本上可以完成一个可以控制大小的双向循环链表。如果你想更改链表的限制，只需要更改那个宏定义即可。

最后，给我自己一点思考：

如果现在不用这个结构体了，换另外一个结构体，完成同样的功能，我是不是要重新写一个新的接口，而且代码基本上是一样的。这样代码将无法复用，冗余度相当高。

我查阅了其他资料，可以用C++模板或者其他已有程序的框架来解决，但是鄙人才疏学浅，尚不能知其一二，还是以后再慢慢研究。

关于这篇文章，还有很多细节没有讲到，比如list.h中删除节点的接口，其实没有真正的删除，只是断开了这个节点与链表的联系，也就相当于拐卖了，还没撕票。

有关这些细节，日后再说。

谢谢你用玩撸啊撸、CF等“大型”游戏的时间来阅读本文，希望在促进你肠道消化的同时，对你有所帮助，愿我们共同进步，一起老汉推车。

对了，差点忘记说好的源码了。擦类，都不能上传文件的，大家请移步到资源页。

源码下载地址（含list.h）