Реализовать общий связанный список с одним полем значения.

В последнее время, когда я пишу какую-то программу для Linux на языке C, кажется, что многим нужен общий связанный список, который мог бы поддерживать различные типы значений, поэтому я попытался реализовать его, но все еще есть некоторые вопросы.

Подход:

• определить структуру с указателями, затем закончить полем значения типа char[], использовать его как общую структуру,
• определить и внедрить метод в связанный список, используя общую структуру,
• определить новый тип структуры, который имеет поле значения другого типа,
• при вызове функций просто приведите их к общему типу,

Код: (черновая версия)

linked_list.h

#ifndef _LINKED_LIST
#define _LINKED_LIST

// common list for any type,
struct llist_item {
    struct llist_item *next;
    char value[1];
};

// int list
struct llist_int {
    struct llist_int *next;
    int value;
};

/**
 * append item to end of list,
 * 
 * @param headp
 *  pointer to head pointer,
 * @param valuep
 *  pointer set value of deleted item into,
 * @param value_size
 *  size of value,
 * @param struct_size
 *  size of actual struct,
 * 
 * @return
 *  pointer to head,
 */
extern struct llist_item *llist_append(struct llist_item **headp, void *valuep, ssize_t value_size, ssize_t struct_size);

/**
 * delete head,
 * 
 * @param headp
 *  pointer to head pointer,
 * @param valuep
 *  pointer set value of deleted item into,
 * 
 * @return
 *  pointer to new head,
 */
extern struct llist_item *llist_del_head(struct llist_item **headp, char *valuep);

#endif

linked_list.c

// linked_list utility
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#include <stdlib.h>

#include "linked_list.h"

/*
   printf("error while linked_list: %s\n", strerror(errno));
   printf("linked_list succeed\n");
 */

struct llist_item *llist_append(struct llist_item **headp, void *valuep, ssize_t value_size, ssize_t struct_size) {
    struct llist_item *head = *headp;

    // create new item
    struct llist_item *new_item = (struct llist_item*) malloc(struct_size);
    new_item->next = NULL;
    memcpy(&(new_item->value), valuep, value_size);

    // append new item
    if(head == NULL) { // empty queue,
        head = new_item;
        *headp = head;
    } else {
        // find last item
        struct llist_item *tail = head;
        while(tail->next != NULL) {
            tail = tail->next;
        }   

        tail->next = new_item;
    }

    return head;
}

struct llist_item *llist_del_head(struct llist_item **headp, char *valuep) {
    struct llist_item *head = *headp;

    if(head == NULL) {
        return NULL;
    } else {
        memcpy(valuep, &(head->value), sizeof(*valuep));
        *headp = head->next;
        free(head);
        return *headp;
    }
}

llist_test.c

// linked_list test
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

#include <stdlib.h>

#include "linked_list.h"

int linked_list_test() {
    struct llist_int *int_list = NULL; // it's important to initialize this pointer as NULL explicitly,
    int i;

    for(i=1; i<=5; i++) {
        llist_append((struct llist_item **) &int_list, (void *) &i, sizeof(int), sizeof(struct llist_int));
    }

    struct llist_int *int_item;
    int value;
    if(int_list != NULL) {
        do {
            (struct llist_int *)llist_del_head((struct llist_item **) &int_list, (char *) &value);
            printf("%d\n", value);
        } while (int_list!= NULL);
    }

    return 0;
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    return linked_list_test();
}

Скомпилировать и запустить

список кодов:

• linked_list.h, заголовок,
• linked_list.c, реализация,
• llist_test.c, выполните тест,

компилировать — для тестирования:

gcc -Wall linked_list.c llist_test.c -o a.out

выполнить:

./a.out

Вопросы:

• Кастинг сложный, есть ли способ упростить его?

• В методе тестирования linked_list_test():

  если изменить:

      do {
          int_item = (struct llist_int *)llist_del_head((struct llist_item **) &int_list, (char *) &value);
          printf("%d\n", value);
      } while (int_item != NULL);
  

  to

      do {
          (struct llist_int *)llist_del_head((struct llist_item **) &int_list, (char *) &value);
          printf("%d\n", value);
      } while (int_list!= NULL);
  

  Затем результат используется вместо вывода:

  1 2 3 4 5

  он выводит:

  32513 32514 32515 32516 32517

  Разница заключается в приведении указателя, почему это делает результат другим?

@Update — О втором вопросе

Как описано в комментарии @BLUEPIXY, действительно sizeof(*valuep) вызвало проблему, теперь я изменил llist_del_head() и явно указал размер в списке параметров, и проблема исправлена.

Теперь функция выглядит так:

extern struct llist_item *llist_del_head(struct llist_item **headp, char *valuep, ssize_t value_size);