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282
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282
C11-数据结构/C11-数据结构.md
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@@ -0,0 +1,282 @@
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# 数据结构
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## 架构梳理
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- 线性（1:1)
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- 线性表
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- 顺序存储 --> `arr`
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- 链式存储 --> 指针 （有头，无头）
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有头是指有一个不存数据的头，始终作为这个链表的起点。
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会更加简单，无头的话，更改首部节点会麻烦。
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头节点不仅可以作为起点，还可以作为存储信息的仓库，因为头节点只有*next是必须的。
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- 单链表
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- 循环
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- 不循环
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- 双向链表
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`lib`四个版本，第一个最基础完善，第二个改成了变长结构体，第三个在第二个的基础上封装了函数指针，第四个在第二个的基础上隐藏了数据结构，只暴露接口。
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- 循环
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- 不循环
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学到这里可以去读一下内核有关**list**的实现，主要都是宏和内联函数。
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- 栈
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- 队列
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练习：
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1. 表达式计算
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2. 球钟算法
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三个栈，1h，5min，1min。27个球，过了多久队列里又是1到27的顺序。
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- 树状（1:N）
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**递归**。**递归**转**非递归**。
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- 深度：层数
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- 度：子树的个数
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- 叶子：边缘节点
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- 孩子：与父节点对应
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- 兄弟：相同父节点
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- 堂兄弟：相同爷节点
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- 二叉树：
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- 满二叉树：深度为`k`且节点为`2^k-1`的二叉树
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- 完全二叉树：一颗二叉树，只有倒数两层可以存在不满两个孩子的节点，且单个孩子时只能是左孩子
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- 存储：
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- 顺序：直观，但是浪费空间
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满二叉树：父节点`n`，左孩子`2n`，右孩子`2n+1`
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- 链式：灵活，空间利用率高
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- 遍历
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- 按行
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- 先序（根，左，右）
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- 中序（左，根，右）
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- 后序（左，右，根）
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先加中，或者，中加后，都可以逆推出树。先加后不行。
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- 平衡：
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有很多种条件判定。
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这棵树的左右子树个数差值为jj1。
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- 广义表
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`( root ( left ) ( right) )`，进行嵌套。
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- 搜索树
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空间换时间，查找是**o(1)**。
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**课后作业：词频统计**
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- 图（N:M）
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## 静态库与动态库
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- 静态库：
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- 私家车，可以不在标准的位置下。
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- 编译时引入，代码膨胀但是不影响运行时间。
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- 动态库（共享库）：
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- 公交车，只能在指定的路径。
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- 运行时引入，占用运行时间。
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### 静态库
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1. `libxx.a`
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xx 指代库名
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2. `ar -cr libxx.a yyy.o`
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3. 发布到
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`/usr/local/include`
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`/usr/local/lib`
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4. `gcc -L/usr/local/lib -o main main.o -lxx`
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如果路径都是这个默认的，可省略。
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`-l`参数必须在最后，有依赖
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5. `ldd -print shared libirary dependencies`
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打印所用到的动态库的内容
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#### 以链式双向链表的`lib2`为例。
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```bash
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ldd ./main
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linux-vdso.so.1 (0x00007ffffa3d0000)
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||||
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007fa6c123a000)
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||||
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fa6c142b000)
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||||
*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ gcc -c llist.c
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ls
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||||
llist.c llist.o Makefile
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llist.h main.c
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ar -cr libllist.a llist.o
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ls
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||||
libllist.a llist.h main.c
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||||
llist.c llist.o Makefile
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ sudo cp llist.h /usr/local/include
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||||
*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ sudo cp libllist.a /usr/local/lib
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||||
*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ gcc -o main main.c -lllist
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ls
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||||
libllist.a llist.h main Makefile
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llist.c llist.o main.c
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ./main
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6 std6 90 59
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5 std5 62 27
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4 std4 49 21
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3 std3 86 92
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2 std2 93 35
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1 std1 77 15
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0 std0 83 86
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5 std5 62 27
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||||
4 std4 49 21
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||||
3 std3 86 92
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||||
2 std2 93 35
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||||
1 std1 77 15
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||||
0 std0 83 86
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```
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这时`main.c`路径下都不需要`llist.c`和`llist.h`了，`#include`时也从`"llist.h"`变为`<llist.h>`。
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### 动态库
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1. `libxx.so`
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xx为库名
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2. `gcc -shared -fpic -o libxx.so yyy.c`
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3. 发布到
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`/usr/local/include`
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`/usr/local/lib`
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4. 在`/etc/ld.so.conf`中添加路径
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5. `/sbin/ldconfig` 重读`/etc/ld.so.conf``
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6. ``gcc -I/usr/local/include -L/usr/local/lib -o ... -lxx`
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如果路径都是这个默认的，可省略。
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7. 非root用户发布，可以自己定义一个位置，例如`~/lib`
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```bash
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cp xx.co ~/lib
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export LD_LIBRARY_PATH= ~/lib
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```
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#### 还是以`lib2`为例。
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```bash
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ls
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llist.c llist.h main main.c Makefile
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ gcc -shared -fpic -o libllist.so llist.c
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ls
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||||
libllist.so llist.h main.c
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llist.c main Makefile
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ sudo mv libllist.so /usr/local/lib
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||||
*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ sudo vi /etc/ld.so.conf
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||||
*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ sudo /sbin/ldconfig
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||||
*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ gcc -o main main.c -lllist
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ./main
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6 std6 90 59
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5 std5 62 27
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4 std4 49 21
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3 std3 86 92
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2 std2 93 35
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1 std1 77 15
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0 std0 83 86
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5 std5 62 27
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4 std4 49 21
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3 std3 86 92
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2 std2 93 35
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1 std1 77 15
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0 std0 83 86
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/list/linklist/double/lib2]$ ldd ./main
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linux-vdso.so.1 (0x00007ffd963ee000)
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libllist.so => /usr/local/lib/libllist.so (0x00007fda74025000)
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||||
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007fda73e44000)
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/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007fda7403a000)
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```
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> [!NOTE]
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> 当动态库和静态库重名，会优先链接**静态库**。
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#### 以链式存储栈为例，`libstack`依赖`libllist`。
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```bash
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ ls
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llist.c main Makefile stack.o
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llist.h main.c stack.c
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llist.o main.o stack.h
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ gcc -shared -fpic -o libstack.so stack.c
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||||
*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ ls
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libstack.so llist.o main.o stack.h
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llist.c main Makefile stack.o
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||||
llist.h main.c stack.c
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||||
*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ sudo mv libstack.so /usr/local/lib
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ sudo cp stack.h /usr/local/include
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ code main.c
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ ls
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llist.c main Makefile stack.o
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llist.h main.c stack.c
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llist.o main.o stack.h
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ gcc -o main main.c -lstack
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/usr/bin/ld: /usr/local/lib/libstack.so: undefined reference to `llist_create'
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/usr/bin/ld: /usr/local/lib/libstack.so: undefined reference to `llist_fetch'
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/usr/bin/ld: /usr/local/lib/libstack.so: undefined reference to `llist_destroy'
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/usr/bin/ld: /usr/local/lib/libstack.so: undefined reference to `llist_insert'
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collect2: error: ld returned 1 exit status
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ gcc -o main main.c -lstack -lllist
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ ./main
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./main: error while loading shared libraries: libstack.so: cannot open shared object file: No such file or directory
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ sudo /sbin/ldconfig
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/sbin/ldconfig: Can't link /usr/lib/wsl/lib/libnvoptix_loader.so.1 to libnvoptix.so.1
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/sbin/ldconfig: /usr/lib/wsl/lib/libcuda.so.1 is not a symbolic link
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ gcc -o main main.c -lstack -lllist
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*[main][~/workspace/Linux-C-Notes/Chapter11/ds/line/stack/list]$ ./main
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6 stu6 90 59
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5 stu5 62 27
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4 stu4 49 21
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3 stu3 86 92
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2 stu2 93 35
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1 stu1 77 15
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0 stu0 83 86
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```
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添加动态库记得重载配置文件`sudo /sbin/ldconfig`!
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