Linux环境内存管理——链表（Windows程序员视角）

文章通过一个C语言示例介绍了Windows程序员如何学习Linux环境中的内存管理，特别是动态链表的创建和操作。程序演示了动态分配内存来构建学生信息链表，并输出数据，强调了指针在链表中的作用和动态内存分配的重要性。

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我是荔园微风，作为一名在IT界整整25年的老兵，今天我们来重新审视一下Windows程序员如何学习Linux环境内存管理。由于很多程序在Windows环境下开发好后，还要部署到Linux服务器上去，所以作为Windows程序员有必要学习Linux环境的内存管理知识。

使用链表或者队列等数据结构时，通常会使用动态内存存储数据。链表是一种动态地进行存储分配的结构，是根据需要开辟内存单元。

创建动态链表就是指在程序执行过程中，从无到有，按照需求开辟节点和输入各节点数据，并建立起前后相连的关系。通常链表中的节点会使用结构体变量这个数据类型的变量。这样，一个节点就可以表示多个不同数据类型的相关联的信息。在动态链表中，必须利用指针变量才能实现节点与节点之间相连接，因此在一个节点中应包含一个指针变量，用它存放下一个节点的地址。例如，可以设计这样一个结构体类型：

struct student
{
　　int num;
　　int age;
　　float score;
　　struct student *next;    　　/*指向链表的下一个节点*/
}

在VI编辑器中编写一个简单的C语言程序test.c，实现创建一个学生信息链表，学会如何动态地分配所需的内存空间，以及如何通过链表，将存储在内存空间中的数据输出到控制台。

#include<malloc.h>
#include<stdio.h>
#define KUAI sizeof(struct student)
typedef struct student
{
　　int num;
　　int age;
　　float score;
　　struct student *next;   　　/*指向链表的下一个节点*/
}stu;　　  /*声明结构体类型 struct student，并取别名为 stu*/
int n;
stu *creat(void)　　/*创建动态链表函数*/
{
　　stu *head,*p1,*p2;　　/*定义结构体类型的指针*/
　　n=0;
　　p1=p2=(stu*)malloc(KUAI);   /*开辟一个内存空间*/
   scanf("%d, %d, %f",&p1->num,&p1->age,&p1->score);/*输入结构体类型的数据*/
   head=NULL;   /*头指针置空*/
　　while(p1->num!=0)    /*判断学号输入是否为0，若是0则跳出循环*/
　　{
   　　n=n+1;
　　   if(n==1)head=p1;  /*判断输入的是否是第一个数据，若是第一个数据，则将头指针指向p1*/
      else
　　      p2->next=p1;　　/*将p2指向的下一个地址指向p1*/
　　   p2=p1;　　/*p2指向p1*/
　　   p1=(stu*)malloc(KUAI);/*再次为p1开辟一个内存空间，存储下一个数据*/
      scanf("%d, %d, %f", &p1->num,&p1->age,&p1->score);
     }
　　  p2->next=NULL;　　/*p2指向下一个地址指向的是空指针*/
　　  return(head);     /*返回数据信息的头指针，以便从头输出*/
}
main()
{
　　stu *p,*head;
　　head=creat();
　　p=head;　　/*p指向头指针*/
　　if(head!=NULL)    /*判断头指针是否为空，不为空则执行循环体输出信息*/
   do
　　{
　　   printf("%d, %d, %f\n",p->num,p->age,p->score);
　　   p=p->next;
　 　}while(p!=NULL);
}

运行效果如下：

$ gcc -o test test.c

$./test

101,20,94.48

102,22,82.69

103,21,89.56

101,20,94.480002

102,22,82.690002

103,21,89.559998

这个程序实现了将学生的学号、年龄和成绩3项信息动态地存储在链表中，根据需要可以输入任意多名学生的信息，直到输入0时，结束输入。此时，程序会在终端显示出存储的学生信息。

作者简介：荔园微风，1981年生，高级工程师，浙大工学硕士，软件工程项目主管，做过程序员、软件设计师、系统架构师，早期的Windows程序员，Visual Studio忠实用户，C/C++使用者，是一位在计算机界学习、拼搏、奋斗了25年的老将，经历了UNIX时代、桌面WIN32时代、Web应用时代、云计算时代、手机安卓时代、大数据时代、ICT时代、AI深度学习时代、智能机器时代，我不知道未来还会有什么时代，只记得这一路走来，充满着艰辛与收获，愿同大家一起走下去，充满希望的走下去。