如何实现容纳整数和空指针的双向链表？

Question

我正在尝试实现我自己的通用数据结构版本来改进我的编码。我有一个任务需要一个可以保存int 和空指针void * data 的双向链表。我的结构有两种成员类型，一种用于int，一种用于void*。

struct Node {
    int data;
    void* pntData;
    Node* next;
    Node* previous;
};
class LL {
private:
    Node* head;
    Node* tail;
    int size;
public:
    LL();
    void insert_front(int data);
    void insert_front(void* data);//overloaded for void pointer data types
    void printLL();//removed unrelated methods
};

这是我的 Node 结构和双向链表类。我已经能够编写处理int 的所有方法。我的困惑在于将 void 指针作为参数并将其添加到具有 int 值的同一个链表中。

我知道 void 指针是一个可以指向任何类型数据的指针，但我很困惑我应该如何将 void 指针作为参数并将其添加到我初始化的同一个链表中使用此构造函数：

LL::LL() {
    head = nullptr;
    tail = nullptr;
    size = 0;
}

这是我的附加函数，我有重载的想法，这样如果参数是指针，数据将作为void* pntData 添加到我的类变量中。如果参数是 int，则数据将作为 int 添加到我的类变量中。

void LL::insert_front(int data) {
    Node* temp = new Node();
    if (head == nullptr) {
        head = temp;
        temp->previous = nullptr;
        temp->next = nullptr;
        temp->data = data;
        tail = temp;
    }
    else {
        temp->previous = nullptr;
        temp->next = head;
        temp->data = data;
        head->previous = temp;
        head = temp;
    }
    size++;
}

void LL::insert_front(void* data) {
    Node* temp = new Node();
    if (head == nullptr) {
        head = temp;
        temp->previous = nullptr;
        temp->next = nullptr;
        temp->pntData = data;
        tail = temp;
    }
    else {
        temp->previous = nullptr;
        temp->next = head;
        temp->pntData = data;
        head->previous = temp;
        head = temp;
    }
    size++;
}

问题可能在于我的printLL() 函数，它可能需要一个 if/else 来确定是需要打印 int 还是需要打印 void* pntData。

请指点我正确的方向。

Answer 1

根据您希望printLL() 打印void* 指针指向的对象。

那是不可能的。 void* 指针没有关于它所指向的类型的信息，因此您无法取消引用该指针。

如果你想这样做，那么你需要在Node 中存储一个指向处理函数的附加指针，printLL() 将调用每个Node 来打印它的void*。然后你需要在指针类型上制作insert_*函数模板，这样你就可以找出正确的函数指针来存储提供的类型，即：

struct Node {
    int data;
    void* pntData;
    Node* next;
    Node* previous;
    void(*print)(void*) = nullptr; // Initialize with null pointer to indicate that no `void*` is stored.
};

//...

template<typename T>
void LL::insert_front(T* data) {
    Node* temp = new Node();
    //...
    temp->print = [](void* ptr){
        if(ptr != nullptr)
            std::cout << *static_cast<T*>(ptr);
        else
            // What to do if we stored a null pointer for `void*`
    };
    //...
}

//...

void LL::printLL() {
    //...
    if(node->print != nullptr)
        node->print(node->pntData);
    //...
}

我有一种感觉，这不是练习想要你做的，但正如我在 cmets 中所说的，这对我来说首先没有意义。