发布一个纯C语言的开发平台1(数据结构和运行系统)

简介

编写这个开放平台的初衷是因为自己开发了一些自认为有用的东西，并且在C语言编程环境中很少有像C++，java等语言中的工具包，所以就希望把这些大家编程可能常用到的东西整理一下，希望能够促进C语言编程开发。闲话少说，进入正题，clearEngine开发平台分为以下几个模块：

1 系统的基本宏定义（base.h），比如整数长度，内存字节对齐方式等，方便系统移植。

2 一些常用的数据结构和算法，包括双向循环链表list、平衡二叉树btree、队列queue、变长数组array、hash、表table等。

3 一个自适应多处理器的任务运行系统，以任务为基本的调度单位，系统内部动态创建合的若干个线程来并发执行多个任务，目前有三种任务：

定时器任务(timer)，每隔多少毫秒触发一次任务;

文件描述符任务(fd)，当文件描述符上可读、可写等事件发生时触发一次任务；

简单任务(once)，用户主动触发的任务。

4 一个简单灵活的面向对象系统，实现了面向对象中的基本概念，比如对象的创建，销毁，方法，引用计数；并且增加了对象的同步事件回调和异步消息通讯机制。

5 一个文法识别器，能够完全用C语言的宏来简单灵活的定义一个上下文无关文法;并根据一个给定的上下文无关文法来匹配字符串生成一颗语法树。

因为篇幅的问题，这篇博客只是简要介绍数据结构和任务运行系统开发, 在代码中的doc中有数据结构的详细说明. 面向对象系统和文法识别器的文档和博客还在编写中。

基本系统数据定义（base.h）

为了方便程序移植，定义和编程相关的基本数据类型，

DINT8 表示8bit有符号整数;

DUINT8 表示8bit无符号整数;

类似的还有DINT16, DUINT14, DINT32, DUINT32;

DINT 表示符合体系结构的，能和指针类型互转的有符号整数类型。

DUINT 表示符合体系结构的，能和指针类型互转的无符号整数类型。

GD_ENDIAN 内存字节的对齐方式，'L'表示小端对齐，'B'表示大端对齐

常用数据结构（struct.h）

      双向循环链表GD_LIST: 就是linux kernel中的双向循环链表，非常好用！

      平衡二叉树GD_BTree: 自己以前实现过AVL树的标准算法，在之后又听说了红黑树，并且在Linux核心中有红黑树的算法实现。然后我就把核心的红黑树代码移植过来，并且比较了AVL树和红黑树的性能，发现虽然在理论上别人都说红黑树的统计性能要比AVL好，但是在实际测试中AVL树的插入删除时间都要好很多。仔细分析了一下，发现红黑树的节点中存储了父节点指针，所以在算法过程中要维持父节点指针; 而在我的AVL树节点中没有父节点指针，因为插入删除操做都是递归的从根节点到叶子节点访问，然后再从叶子节点回到根节点，在这个递归过程中传递了父节点的指针，不需要在数据结构中维持父节点指针。所以虽然红黑树在统计上少转了几次，但是每次的操作都比AVL树复杂，并且由于AVL树在道理上要比红黑树好理解，算法简单些，所以我还是选用AVL树做为平衡二叉树。（代码中仍然保留有红黑树的代码 rb_tree.c）

      队列GD_QUEUE是一个链表容器, 用户创建GD_QUEUE时指定每个节点的用户空间大小. 利用GD_QUEUE可以方便用户管理链表节点，并且可以缓冲用户释放的节点，在新创建节点时避免分配内存。

      GD_ARRAY是一个变长数组容器，数组的特点是可以快速访问指定序号的元素，缺点是插入删除操作可能需要移动数据。用户创建GD_ARRAY时指定数组每个元素的空间大小. 利用GD_ARRAY可以方便用户动态插入删除数组元素，并且在内部优化内存管理，避免频繁的realloc内存.

      表GD_TABLE实现了一个(id, value)二元对的映射，可以把表GD_TABLE是一个有两列,任意多行的表，每一个行代表一个节点。每个节点是一个(id, value)二元对, id是一个无符号整数，用来唯一标识这个节点，即每个节点的id都是不同的，除非这个节点的id为None，id为None的节点仍然在表中占一行。value是这个元素的值，value是有类型(type)的，目前支持的类型有字符串,整数,指针,GD_TABLE。

访问GD_TABLE中的节点有两种方式: 根据id查找对应的节点; 根据行号来访问节点。

     字符串池GD_STR_POOL把用户给定的一个字符串转成一个整数id，相同的字符串返回相同的id.

     哈希GD_HASH和GD_TABLE类似，也是一个二元对(key, value)的映射表，但是key可以为一个整数id或一个字符串, value只能是指针，并且GD_HASH只能通过key来查找节点，而不能通过行号顺序遍历节点。

多任务运行系统

基本介绍和用法

这是一个自适应多核心多处理器的任务运行系统，不以线程为调度单位，而是以任务为的调度运行单位，用户创建各种任务，