C_Base_lib/vector
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guishenking
2025-08-22 16:21:37 +08:00
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160
src/lib/vector/vector.c
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@@ -32,7 +32,6 @@ vector_t *vector_create(size_t elem_size, size_t initial_capacity){
vec = NULL; // 确保vec为NULL以避免后续操作出现问题
return NULL;
}
return vec;
}
@@ -40,34 +39,36 @@ vector_t *vector_create(size_t elem_size, size_t initial_capacity){
* @brief 销毁容器
*
* @param vec
* @return true
* @return false
*/
bool vector_destroy(vector_t *vec) {
if (!vec) return false;
enum vector_error vector_destroy(vector_t *vec) {
if (!vec) return VECTOR_ERR_NULL;
if (vec->data == NULL)
{
free(vec); // 如果vec->data为NULL，直接释放vec
vec = NULL; // 确保vec为NULL以避免后续操作出现问题
return VECTOR_OK;
}
free(vec->data);
free(vec);
vec = NULL; // 确保vec为NULL以避免后续操作出现问题
return true;
return VECTOR_OK;
}
/**
* @brief 扩容
*
* @param vec
* @return true
* @return false
*/
static bool _vector_extend_capacity_(vector_t *vec) {
if (!vec) return false; // 检查vec是否为NULL
static enum vector_error _vector_extend_capacity_(vector_t *vec) {
if (!vec) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec是否为NULL
size_t new_capacity = vec->capacity * 2; // 扩容为原来的两倍
void *new_data = realloc(vec->data, new_capacity * vec->elem_size);
if (!new_data) return false; // 内存分配失败
if (!new_data) return VECTOR_ERR_NULL; // 内存分配失败
vec->data = new_data;
vec->capacity = new_capacity;
return true; // 成功扩容
return VECTOR_OK; // 成功扩容
}
/**
@@ -76,15 +77,13 @@ static bool _vector_extend_capacity_(vector_t *vec) {
* @param vec
* @param index 要添加的索引，索引从0开始
* @param elem 数据内容
* @return true
* @return false
*/
bool vector_add_at(vector_t *vec, size_t index, const void *elem){
if (!vec || !elem || index > vec->size) return false; // 检查vec、elem是否为NULL或索引越界
enum vector_error vector_add_at(vector_t *vec, size_t index, const void *elem){
if (!vec || !elem || index > vec->size) return VECTOR_ERR_MULTIPLE; // 检查vec、elem是否为NULL或索引越界
if (vec->size >= vec->capacity) {// 如果当前容量不足，尝试扩容
if( _vector_extend_capacity_(vec) == false) {
return false; // 扩容失败
if( _vector_extend_capacity_(vec) != VECTOR_OK) {
return VECTOR_ERR_MEMORY; // 扩容失败
}
}
@@ -92,7 +91,7 @@ bool vector_add_at(vector_t *vec, size_t index, const void *elem){
memmove(target + vec->elem_size, target, (vec->size - index) * vec->elem_size); // 移动元素
memcpy(target, elem, vec->elem_size); // 插入新元素
vec->size++;
return true; // 成功添加元素
return VECTOR_OK; // 成功添加元素
}
/**
@@ -101,13 +100,11 @@ bool vector_add_at(vector_t *vec, size_t index, const void *elem){
* @param vec
* @param index1
* @param index2
* @return true
* @return false
*/
bool vector_swap(vector_t *vec, size_t index1, size_t index2){
if (!vec || index1 >= vec->size || index2 >= vec->size) return false; // 检查vec是否为NULL或索引越界
enum vector_error vector_swap(vector_t *vec, size_t index1, size_t index2){
if (!vec || index1 >= vec->size || index2 >= vec->size) return VECTOR_ERR_MULTIPLE; // 检查vec是否为NULL或索引越界
if (index1 == index2) return true; // 如果索引相同，无需交换
if (index1 == index2) return VECTOR_OK; // 如果索引相同，无需交换
void *elem1 = (void *)vec->data + (index1 * vec->elem_size);// 获取第一个元素的指针
void *elem2 = (void *)vec->data + (index2 * vec->elem_size);// 获取第二个元素的指针
@@ -115,7 +112,7 @@ bool vector_swap(vector_t *vec, size_t index1, size_t index2){
memcpy(temp, elem1, vec->elem_size); // 交换元素
memcpy(elem1, elem2, vec->elem_size); //
memcpy(elem2, temp, vec->elem_size); //
return true; // 成功交换元素
return VECTOR_OK; // 成功交换元素
}
/**
@@ -123,16 +120,14 @@ bool vector_swap(vector_t *vec, size_t index1, size_t index2){
*
* @param vec
* @param index
* @return true
* @return false
*/
bool vector_remove_at(vector_t *vec, size_t index){
if (!vec || index >= vec->size) return false; // 检查vec是否为NULL或索引越界
enum vector_error vector_remove_at(vector_t *vec, size_t index){
if (!vec || index >= vec->size) return VECTOR_ERR_MULTIPLE; // 检查vec是否为NULL或索引越界
void *target = vec->data + (index * vec->elem_size);
memmove(target, target + vec->elem_size, (vec->size - index - 1) * vec->elem_size); // 移动元素
vec->size--;
return true; // 成功删除元素
return VECTOR_OK; // 成功删除元素
}
/**
@@ -151,44 +146,40 @@ size_t vector_size(const vector_t *vec){
*
* @param vec
* @param elem
* @return true
* @return false
*/
bool vector_push_back(vector_t *vec, const void *elem){
if (!vec || !elem) return false; // 检查vec和elem是否为NULL
enum vector_error vector_push_back(vector_t *vec, const void *elem){
if (!vec || !elem) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec和elem是否为NULL
if (vec->size >= vec->capacity) {// 如果当前容量不足，尝试扩容
if( _vector_extend_capacity_(vec) == false) {
return false; // 扩容失败
if( _vector_extend_capacity_(vec) != VECTOR_OK) {
return VECTOR_ERR_MEMORY; // 扩容失败
}
}
void *target = (char *)vec->data + (vec->size * vec->elem_size);
memcpy(target, elem, vec->elem_size);
vec->size++;
return true; // 成功添加元素
return VECTOR_OK; // 成功添加元素
}
/**
* @brief 从容器尾部删除元素
*
* @param vec
* @return true
* @return false
*/
bool vector_pop_back(vector_t *vec){
if (!vec || vec->size == 0) return false; // 检查vec是否为NULL或空
enum vector_error vector_pop_back(vector_t *vec){
if (!vec || vec->size == 0) return VECTOR_ERR_MULTIPLE; // 检查vec是否为NULL或空
vec->size--; // 减少元素数量
if (vec->size < vec->capacity / 4) {
size_t new_capacity = vec->capacity / 2;
if (new_capacity < 1) new_capacity = 1; // 确保容量至少为1
void *new_data = realloc(vec->data, new_capacity * vec->elem_size);
if (!new_data) return false; // 内存分配失败
if (!new_data) return VECTOR_ERR_MEMORY; // 内存分配失败
vec->data = new_data;
vec->capacity = new_capacity;
}
return true; // 成功删除元素
return VECTOR_OK; // 成功删除元素
}
@@ -211,16 +202,14 @@ void *vector_get(const vector_t *vec, size_t index){
* @param vec
* @param index
* @param elem
* @return true
* @return false
*/
bool vector_set(vector_t *vec, size_t index, const void *elem){
if (!vec || index >= vec->size || !elem) return false; // 检查vec是否为NULL、索引越界或elem为NULL
enum vector_error vector_set(vector_t *vec, size_t index, const void *elem){
if (!vec || index >= vec->size || !elem) return VECTOR_ERR_MULTIPLE; // 检查vec是否为NULL、索引越界或elem为NULL
void *target = (void *)vec->data + (index * vec->elem_size);// 计算目标元素的地址
if (!target) return false; // 检查目标地址是否有效
if (!target) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查目标地址是否有效
memcpy(target, elem, vec->elem_size); // 将elem的值复制到指定索引的元素位置
return true;
return VECTOR_OK;
}
/**
@@ -239,13 +228,13 @@ size_t vector_get_capacity(const vector_t *vec){
* @param vec
* @param new_size
*/
bool vector_resize(vector_t *vec, size_t new_size){
if (!vec) return false; // 检查vec是否为NULL或new_size小于0
enum vector_error vector_resize(vector_t *vec, size_t new_size){
if (!vec) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec是否为NULL或new_size小于0
if (new_size > vec->capacity) {
size_t new_capacity = new_size > vec->capacity * 2 ? new_size : vec->capacity * 2;
void *new_data = realloc(vec->data, new_capacity * vec->elem_size);
if (!new_data) return false; // 内存分配失败
if (!new_data) return VECTOR_ERR_NULL; // 内存分配失败
vec->data = new_data;
vec->capacity = new_capacity;
}
@@ -255,7 +244,7 @@ bool vector_resize(vector_t *vec, size_t new_size){
}
vec->size = new_size; // 更新当前元素数量
return true; // 成功调整大小
return VECTOR_OK; // 成功调整大小
}
/**
@@ -263,14 +252,14 @@ bool vector_resize(vector_t *vec, size_t new_size){
*
* @param vec
*/
bool vector_clear(vector_t *vec){
if (!vec) return false; // 检查vec是否为NULL
enum vector_error vector_clear(vector_t *vec){
if (!vec) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec是否为NULL
if (vec->size == 0) return true; // 如果向量已经为空，直接返回
if (vec->size == 0) return VECTOR_OK; // 如果向量已经为空，直接返回
vec->size = 0; // 清空向量
return true; // 成功清空向量
return VECTOR_OK; // 成功清空向量
}
/**
@@ -278,8 +267,8 @@ bool vector_clear(vector_t *vec){
*
* @param vec
*/
bool vector_shrink_to_fit(vector_t *vec){
if (!vec) return false; // 检查vec是否为NULL
enum vector_error vector_shrink_to_fit(vector_t *vec){
if (!vec) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec是否为NULL
if (vec->size < vec->capacity) {
void *new_data = realloc(vec->data, vec->size * vec->elem_size);
@@ -288,7 +277,7 @@ bool vector_shrink_to_fit(vector_t *vec){
vec->capacity = vec->size; // 更新容量为当前元素数量b ve
}
}
return true; // 成功调整内存大小
return VECTOR_OK; // 成功调整内存大小
}
/**
@@ -297,8 +286,8 @@ bool vector_shrink_to_fit(vector_t *vec){
* @param vec
* @param new_capacity
*/
bool vector_reserve(vector_t *vec, size_t new_capacity){
if (!vec || new_capacity < vec->size) return false; // 检查vec是否为NULL或new_capacity小于当前元素数量
enum vector_error vector_reserve(vector_t *vec, size_t new_capacity){
if (!vec || new_capacity < vec->size) return VECTOR_ERR_MULTIPLE; // 检查vec是否为NULL或new_capacity小于当前元素数量
if (new_capacity > vec->capacity) {
void *new_data = realloc(vec->data, new_capacity * vec->elem_size);
@@ -307,7 +296,7 @@ bool vector_reserve(vector_t *vec, size_t new_capacity){
vec->capacity = new_capacity; // 更新容量
}
}
return true; // 成功保留数据并扩容
return VECTOR_OK; // 成功保留数据并扩容
}
/**
@@ -316,13 +305,13 @@ bool vector_reserve(vector_t *vec, size_t new_capacity){
* @param vec
* @param compare
*/
bool vector_sort(vector_t *vec, int (*compare)(const void *, const void *)){
if (!vec || !compare) return false; // 检查vec是否为NULL或compare函数是否为NULL
enum vector_error vector_sort(vector_t *vec, int (*compare)(const void *, const void *)){
if (!vec || !compare) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec是否为NULL或compare函数是否为NULL
if (vec->size == 0) return true; // 如果容器为空，直接返回
if (vec->size == 1) return true; // 如果容器只有一个元素，直接返回
if (vec->size == 0) return VECTOR_OK; // 如果容器为空，直接返回
if (vec->size == 1) return VECTOR_OK; // 如果容器只有一个元素，直接返回
qsort(vec->data, vec->size, vec->elem_size, compare); // 使用qsort对数据进行排序
return true; // 成功排序数据
return VECTOR_OK; // 成功排序数据
}
/**
@@ -330,10 +319,10 @@ bool vector_sort(vector_t *vec, int (*compare)(const void *, const void *)){
*
* @param vec
*/
bool vector_reverse(vector_t *vec){
if (!vec) return false; // 检查vec是否为NULL
enum vector_error vector_reverse(vector_t *vec){
if (!vec) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec是否为NULL
if (vec->size == 0 || vec->size == 1) return true; // 如果容器为空或只有一个元素，直接返回
if (vec->size == 0 || vec->size == 1) return VECTOR_OK; // 如果容器为空或只有一个元素，直接返回
size_t left = 0;
size_t right = vec->size - 1;
@@ -347,7 +336,7 @@ bool vector_reverse(vector_t *vec){
left++;
right--;
}
return true; // 成功反转数据
return VECTOR_OK; // 成功反转数据
}
/**
@@ -356,13 +345,14 @@ bool vector_reverse(vector_t *vec){
* @param vec
* @param func 回调函数，接受一个void指针作为参数
*/
bool vector_for_each(const vector_t *vec, void (*func)(void *,size_t index)){
if (!vec || !func) return false; // 检查vec和func是否为NULL
enum vector_error vector_for_each(const vector_t *vec, void (*func)(void *,size_t index)){
if (!vec || !func) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec和func是否为NULL
for (size_t i = 0; i < vec->size; i++) {
void *elem = (void *)vec->data + (i * vec->elem_size);
func(elem, i); // 调用函数处理每个元素
}
return VECTOR_OK; // 成功遍历所有元素
}
/**
@@ -372,8 +362,8 @@ bool vector_for_each(const vector_t *vec, void (*func)(void *,size_t index)){
* @param elem
* @param compare
*/
bool vector_remove(vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *, const void *)){
if (!vec || !elem || !compare) return false; // 检查vec、elem和compare函数是否为NULL
enum vector_error vector_remove(vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *, const void *)){
if (!vec || !elem || !compare) return VECTOR_ERR_NULL; // 检查vec、elem和compare函数是否为NULL
for (size_t i = 0; i < vec->size; i++) {
void *current_elem = (void *)vec->data + (i * vec->elem_size);
@@ -382,7 +372,7 @@ bool vector_remove(vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *,
vec->size--; // 减少元素数量
}
}
return true; // 找到并删除后退出
return VECTOR_OK; // 找到并删除后退出
}
/**
@@ -393,18 +383,18 @@ bool vector_remove(vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *,
* @param compare
* @param index
*/
bool vector_find(const vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *, const void *), size_t *index){
if (!vec || !elem || !compare || !index) return false; // 检查参数是否为NULL
enum vector_error vector_find(const vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *, const void *), size_t *index){
if (!vec || !elem || !compare || !index) return VECTOR_ERR_MULTIPLE; // 检查参数是否为NULL
for (size_t i = 0; i < vec->size; i++) {
void *current_elem = (void *)vec->data + (i * vec->elem_size);
if (compare(current_elem, elem) == 0) { // 如果找到匹配的元素 条件可以为 > < ==
*index = i; // 设置索引
return true; // 找到后退出
return VECTOR_OK; // 找到后退出
}
}
*index = 0; // 如果未找到，设置索引为-1
return false; // 未找到满足条件的元素
return VECTOR_ERR_NOT_MATCH; // 未找到满足条件的元素
}
/**
@@ -414,16 +404,16 @@ bool vector_find(const vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const voi
* @param predicate
* @param index
*/
bool vector_find_if(const vector_t *vec, int (*predicate)(const void *), size_t *index){
if (!vec || !predicate || !index) return false; // 检查参数是否为NULL
enum vector_error vector_find_if(const vector_t *vec, int (*predicate)(const void *), size_t *index){
if (!vec || !predicate || !index) return VECTOR_ERR_MULTIPLE; // 检查参数是否为NULL
for (size_t i = 0; i < vec->size; i++) {
void *current_elem = (void *)vec->data + (i * vec->elem_size);
if (predicate(current_elem)) { // 如果满足条件
*index = i; // 设置索引
return true; // 找到后退出
return VECTOR_OK; // 找到后退出
}
}
*index = 0; // 如果未找到，设置索引为-1
return false; // 未找到满足条件的元素
return VECTOR_ERR_NOT_MATCH; // 未找到满足条件的元素
}

45
src/lib/vector/vector.h
View File

@@ -21,49 +21,60 @@ typedef struct vector{
size_t capacity; // 总容量
size_t elem_size;// 单个元素大小
} vector_t;
#pragma pack()
#pragma pack(1)
enum vector_error {
VECTOR_OK = 0, // 成功
VECTOR_ERR_NULL, // 空指针错误
VECTOR_ERR_OUT_OF_BOUNDS, // 索引越界错误
VECTOR_ERR_MEMORY, // 内存分配错误
VECTOR_ERR_INVALID_SIZE, // 无效大小错误
VECTOR_ERR_MULTIPLE, // 多重定义错误
VECTOR_ERR_NOT_MATCH // 未找到错误
};
#pragma pack()
vector_t *vector_create(size_t elem_size, size_t initial_capacity);
bool vector_destroy(vector_t *vec);
enum vector_error vector_destroy(vector_t *vec);
bool vector_add_at(vector_t *vec, size_t index, const void *elem);
enum vector_error vector_add_at(vector_t *vec, size_t index, const void *elem);
bool vector_swap(vector_t *vec, size_t index1, size_t index2);
enum vector_error vector_swap(vector_t *vec, size_t index1, size_t index2);
bool vector_remove_at(vector_t *vec, size_t index);
enum vector_error vector_remove_at(vector_t *vec, size_t index);
size_t vector_size(const vector_t *vec);
bool vector_push_back(vector_t *vec, const void *elem);
enum vector_error vector_push_back(vector_t *vec, const void *elem);
bool vector_pop_back(vector_t *vec);
enum vector_error vector_pop_back(vector_t *vec);
void *vector_get(const vector_t *vec, size_t index);
bool vector_set(vector_t *vec, size_t index, const void *elem);
enum vector_error vector_set(vector_t *vec, size_t index, const void *elem);
size_t vector_get_capacity(const vector_t *vec);
bool vector_resize(vector_t *vec, size_t new_size);
enum vector_error vector_resize(vector_t *vec, size_t new_size);
bool vector_clear(vector_t *vec);
enum vector_error vector_clear(vector_t *vec);
bool vector_shrink_to_fit(vector_t *vec);
enum vector_error vector_shrink_to_fit(vector_t *vec);
bool vector_reserve(vector_t *vec, size_t new_capacity);
enum vector_error vector_reserve(vector_t *vec, size_t new_capacity);
bool vector_sort(vector_t *vec, int (*compare)(const void *, const void *));
enum vector_error vector_sort(vector_t *vec, int (*compare)(const void *, const void *));
bool vector_reverse(vector_t *vec);
enum vector_error vector_reverse(vector_t *vec);
bool vector_for_each(const vector_t *vec, void (*func)(void *,size_t index));
enum vector_error vector_for_each(const vector_t *vec, void (*func)(void *,size_t index));
bool vector_remove(vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *, const void *));
enum vector_error vector_remove(vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *, const void *));
bool vector_find(const vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *, const void *), size_t *index);
enum vector_error vector_find(const vector_t *vec, const void *elem, int (*compare)(const void *, const void *), size_t *index);
bool vector_find_if(const vector_t *vec, int (*predicate)(const void *), size_t *index);
enum vector_error vector_find_if(const vector_t *vec, int (*predicate)(const void *), size_t *index);
#endif // _GSK_VECTOR_H

6
src/main.c
View File

@@ -119,7 +119,7 @@ int main() {
// 测试 vector_find
printf("\n11. 测试 vector_find...\n");
size_t index;
if (vector_find(students, &s1, compare_students, &index)) {
if (vector_find(students, &s1, compare_students, &index) == VECTOR_OK) {
printf("找到ID为%d的学生在索引%zu\n", s1.id, index);
} else {
printf("未找到ID为%d的学生\n", s1.id);
@@ -127,7 +127,7 @@ int main() {
// 测试 vector_find_if
printf("\n12. 测试 vector_find_if...\n");
if (vector_find_if(students, is_high_score, &index)) {
if (vector_find_if(students, is_high_score, &index)== VECTOR_OK) {
Student *high_score = (Student *)vector_get(students, index);
printf("找到高分学生: %s (%.1f)\n", high_score->name, high_score->score);
} else {
@@ -166,7 +166,7 @@ int main() {
// 测试 vector_destroy
printf("\n18. 测试 vector_destroy...\n");
if (vector_destroy(students)) {
if (vector_destroy(students) == VECTOR_OK) {
printf("销毁成功\n");
} else {
printf("销毁失败\n");