C语言中能否为链表实现泛型函数？无需为不同结构体编写专属操作函数

当然不用为每个结构体单独写链表操作函数啦！C虽然不像C++那样有原生泛型，但咱们有好几种办法实现通用的链表工具，完全不用重复造轮子～

方法1：用void*打造通用操作函数 #

C里所有指针本质都是内存地址，void*可以接受任意类型的指针。结合你给出的两个结构体——它们都把next指针放在成员的第一个位置，这刚好可以简化操作：

// 通用的添加节点函数
void add_node(void **head, void *new_node) {
    // 因为结构体的第一个成员是next指针，所以直接把new_node转成void**就能拿到next的地址
    void **node_next = (void**)new_node;
    *node_next = *head;  // 新节点的next指向原表头
    *head = new_node;    // 更新表头为新节点
}

使用的时候只需要把结构体指针的地址转成void**就行：

// 操作first_struct链表
struct first_struct *first_head = NULL;
struct first_struct *new_first = malloc(sizeof(struct first_struct));
new_first->a = 10;
new_first->b = 20;
add_node((void**)&first_head, new_first);

// 操作second_struct链表
struct second_struct *second_head = NULL;
struct second_struct *new_second = malloc(sizeof(struct second_struct));
new_second->a = 100;
new_second->b = 200;
new_second->c = 300;
add_node((void**)&second_head, new_second);

如果你的结构体里next不是第一个成员也没关系，用offsetof（需要包含<stddef.h>）计算偏移量就行：

#include <stddef.h>

void add_node(void **head, void *new_node, size_t next_offset) {
    // 计算next指针的地址
    void **node_next = (void*)((char*)new_node + next_offset);
    *node_next = *head;
    *head = new_node;
}

// 使用时传入next的偏移量
add_node((void**)&first_head, new_first, offsetof(struct first_struct, next));

方法2：用宏自动生成类型安全的专属函数 #

如果你觉得void*的类型不够安全，怕不小心传错指针，可以用宏来自动生成针对每个结构体的操作函数，既不用重复写代码，又能保留类型检查：

// 定义生成add_node函数的宏
#define DEFINE_ADD_NODE_FUNC(struct_type) \
void add_##struct_type##_node(struct_type **head, struct_type *new_node) { \
    new_node->next = *head; \
    *head = new_node; \
}

// 为两个结构体生成专属函数
DEFINE_ADD_NODE_FUNC(first_struct);
DEFINE_ADD_NODE_FUNC(second_struct);

这样预编译后会自动生成add_first_struct_node和add_second_struct_node两个函数，使用的时候直接调用就行，完全不用手写重复代码：

add_first_struct_node(&first_head, new_first);
add_second_struct_node(&second_head, new_second);

总结 #

两种方法各有优劣：

• void*方案更灵活，一个函数通吃所有链表结构体，但牺牲了一点类型安全；
• 宏方案保留了类型检查，调用起来更直观，而且完全不用重复编写函数逻辑。

你可以根据自己的需求选合适的方式，没必要为每个结构体单独写一遍操作函数～

内容的提问来源于stack exchange，提问作者abt jeremie