C语言基础 之 链表基础

结构体

利用结构体构成链表

结构体中含有可以指向本结构体的指针成员

当一个结构体中含有一个或多个成员的基本类型就是本结构体类型时,称这种结构体为可以“引用自身的结构体”

struct node 
{
    int data;
    struct node * next;
}a;

next是一个可以指向struct node 类型变量的指针成员。因此,a.next=&a是合法的表达式,由此构成的存储结构 引用自身的结构体

链表的概念

数组属于静态数据结构(数据组织形式),在编译时,一次性地分配所申请的存储空间。而实际使用的存储空间经常小于所申请的空间,因此静态数据结构存在空间浪费现象;而且数组元素在内存中是连续存放,当插入或删除一个数据时,需要移动大量元素。
C语言可利用指针来建立动态数据结构,称之为链表

动态链表的概念

每次为一个结构动态分配的内存空间称之为一个结点。链表的结点包含数据域和指针域两个部分。数据域可以存放任何类型的数据,指针域用于指向下一个结点的地址,以便通过这些指针把各个结点连接起来,形成链表。由于链表中的每个存储单元都动态分配获得,故这样的链表为“动态链表”
单链表中,一般设置头指针(head),用于指向链表中第一个结点。有时为了简化操作,在第一个结点之前附加一个结点,称为头结点。

struct student
{
    int data;
    struct student* next;
}a;

指针域中存放下一个结点的首地址,其中第0个结点称为头结点,他存放有第一个结点的首地址,他没有数据,只是一个指针变量。最后一个结点因没有后续结点,它的数据域存放最后一个学生的实际数据,而指针域置成‘\0’(NULL)值,一般在图中用“^”表示。

创建动态链表所需的函数

使用时需要在程序开头包含文件stdlib.h

  • malloc函数
void* malloc(unsigned int size);

功能:在内存的动态存储区申请分配大小为size字节的连续空间,并将该区域的起始地址作为函数值返回。malloc()函数的返回值为指向void类型的指针。

p=(long*)malloc(8);

用malloc(8)申请一个长度为8字节的内存空间,一个指向long型的指针变量p,指向这段空间的首地址。
在内存没有足够大的空间进行分配时,malloc函数值为NULL(空指针),即地址为0。

  • calloc 函数
void* calloc(unsigned int num,unsigned int size);

功能:在内存的动态存储区申请分配num个大小字节的连续空间,函数的返回值为该空间的首地址。如果分配不成功返回NULL。

  • free 函数
void free (void*p);

功能:把以前分配的由p指向的存储空间释放,归还给系统。该函数的返回值为空。p是最近一次由malloc函数和calloc函数返回的地址。

  • realloc函数
void *realloc(void *p unsigned int size)

功能:将p所指存储空间的大小改为size个字节,即扩大或缩小原来的存储空间。如果分配不成功,则返回NULL。

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