用可重用的链表模块来实现命令行菜单小程序V2.5

这一篇对应课程的第四次实验。

网易云课堂：http://mooc.study.163.com/learn/USTC-1000002006?tid=1000081002#/learn/announce
实验楼：https://www.shiyanlou.com/courses/122
代码库：http://git.shiyanlou.com/chenxu/shiyanlou_cs122

实验思路

实现一个通用链表，并实现创建链表以及增、删、查找节点等功能，在menu.c中使用这个链表保存命令信息， 通过链表提供的方法实现数据节点的初始化和查找。

实验过程

• 首先在linktable.h文件中定义链表节点和链表，再声明初始化链表函数、增加节点函数、删除节点函数、返回下一个节点的函数（用于遍历）等；
• 初始化链表函数CreateLinkTable，创建一个链表头指针并开辟内存空间，把它的头节点和尾节点设为空，返回链表指针；
• 插入节点函数AddLinkTableNode，将给定节点插入到链表尾部；
• 删除节点函数DelLinkTableNode，先查找节点的前置节点，如果找到则利用前置节点将待删除节点从链表上去除，并释放节点空间；
• 在menu.c中，先初始化命令链表，将命令节点强转成链表节点逐个添加到链表中，在遍历链表时需要将链表节点强转成命令节点。然后读取节点中信息。

实验难点

双指针

在 int initMenu(tLinkTable** ppLinkTable) 中使用了双指针，具体调用时 initMenu(&head); 使用了head的地址。原因如下：

• head在声明时 tLinkTable* head = NULL; 是NULL，不能直接使用，但是head本身的地址不为空（使用&取地址符获得）；
• 在initMenu函数中用head接受CreateLinkTable函数返回的指针（ *ppLinkTable = CreateLinkTable() ）；

CreateLinkTable的函数定义：

tLinkTable * CreateLinkTable(){    tLinkTable * head = (tLinkTable*)malloc(sizeof(tLinkTable));    if (head == NULL)    {        return NULL;    }    head->pHead = head->pTail = NULL;    head->SumOfNode = 0;    //head->mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;    return head;}

head指向新分配的内存空间，然后将空间首地址返回。

指针转换

在 initMenu 添加节点时，先创建 tDataNode 类型的节点，存上数据，再强转成 tLinkTableNode 类型的节点加入到链表中：

tDataNode* pNode = (tDataNode*)malloc(sizeof(tDataNode));pNode->cmd = "help";pNode->desc = "Menu List:";pNode->handler = Help;AddLinkTableNode(*ppLinkTable, (tLinkTableNode *)pNode);

在遍历链表获取节点信息时，再将 tLinkTableNode 类型转化为 tDataNode 类型：

int ShowAllCmd(tLinkTable *head){    tDataNode *pNode = (tDataNode*)GetLinkTableHead(head);    while (pNode != NULL)    {        printf("%s - %s\n", pNode->cmd, pNode->desc);        pNode = (tDataNode*)GetNextLinkTableNode(head, (tLinkTableNode*)pNode);    }    return 0;}

其实转化的只是节点的指针类型（节点声明的struct里要把pNext放在第一项），在访问时根据地址和数据长度可以读取到对应的数据。

函数指针

DataNode的数据结构：

typedef struct DataNode{    tLinkTableNode *pNext;    char*  cmd;    char*  desc;    int    (*handler)();} tDataNode;

其中handler是指向返回值为 int 、参数为空的函数的指针，通过函数名可以调用的对应的函数。

实验结论

这次实验的链表更具有通用性和复用性，所有与命令小程序有关的操作都在menu.c中实现。本次实验的难点在于链表函数的编写，以及将命令节点和链表节点之间进行转换的理解。