用C语言实现交换机生成树协议

生成树协议（Spanning Tree Protocol, STP）是一种网络协议，用于在交换机之间建立一棵树形拓扑结构，以避免网络中的环路。在生成树协议中，交换机通过选举根交换机，并计算出每个交换机到根交换机的最短路径，从而构建一棵树形结构。

以下是一个简单的用 C 语言实现生成树协议的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX_NODES 10
#define MAX_EDGES 20

struct Edge {
    int src;
    int dest;
    int weight;
};

struct Graph {
    int V;
    int E;
    struct Edge edges[MAX_EDGES];
};

void printTree(int parent[], int n) {
    printf("Edge \tWeight\n");
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        printf("%d - %d \t%d\n", parent[i], i, weight);
    }
}

int find(int parent[], int i) {
    if (parent[i] == -1) {
        return i;
    }
    return find(parent, parent[i]);
}

void unionNodes(int parent[], int x, int y) {
    int xset = find(parent, x);
    int yset = find(parent, y);
    parent[xset] = yset;
}

void kruskalMST(struct Graph graph) {
    int parent[MAX_NODES];
    for (int i = 0; i < graph.V; i++) {
        parent[i] = -1;
    }

    int edgeCount = 0;
    int i = 0;
    while (edgeCount < graph.V - 1 && i < graph.E) {
        struct Edge nextEdge = graph.edges[i++];

        int x = find(parent, nextEdge.src);
        int y = find(parent, nextEdge.dest);

        if (x != y) {
            unionNodes(parent, x, y);
            edgeCount++;
        }
    }

    printTree(parent, graph.V);
}

int main() {
    struct Graph graph = {
        .V = 6,
        .E = 8,
        .edges = {
            { 0, 1, 4 },
            { 0, 2, 3 },
            { 1, 2, 1 },
            { 1, 3, 2 },
            { 2, 3, 4 },
            { 2, 4, 5 },
            { 3, 4, 2 },
            { 3, 5, 3 }
        }
    };

    kruskalMST(graph);

    return 0;
}

在此代码中，我们使用 Kruskal 算法来计算生成树。我们首先定义了一个 `Edge` 结构体，表示边。然后定义了一个 `Graph` 结构体，表示图。`kruskalMST` 函数使用 Kruskal 算法来计算生成树。我们使用 `find` 和 `unionNodes` 函数来实现并查集来判断是否存在环路。最后，我们在 `printTree` 函数中输出生成树的边和权重。

当然，这个代码只是一个简单的实现，实际上生成树协议还包括了很多其他的特性，比如优先级、端口状态等等。要实现一个完整的生成树协议，需要更加复杂的代码和算法。