linux
核心list_head
學習（一）
在linux
核心中，提供了乙個用來建立雙向迴圈鍊錶的結構
list_head
。雖然linux
核心是用
c語言寫的，但是
list_head
的引入，使得核心資料結構也可以擁有物件導向的特性，通過使用操作
list_head
的通用介面很容易實現**的重用，有點類似於
c++的繼承機制（希望有機會寫篇文章研究一下
c語言的物件導向機制）。下面就是
kernel
中的list_head
結構定義：
struct list_head ;
#define list_head_init(name)
需要注意的一點是，頭結點
head
是不使用的，這點需要注意。
使用list_head
組織的鍊錶的結構如下圖所示：
這個結構看起來怪怪的，它竟沒有資料域！所以看到這個結構的人第一反應就是我們怎麼訪問資料？
其實list_head
不是拿來單獨用的，它一般被嵌到其它結構中，如：
struct file_node;
此時list_head
就作為它的父結構中的乙個成員了，當我們知道
list_head
的位址（指標）時，我們可以通過
list.c
提供的巨集
list_entry
來獲得它的父結構的位址。下面我們來看看
list_entry
的實現:
#define list_entry(ptr,type,member)\
container_of(ptr,type,member)
#define offsetof(type,member) ((size_t)&((type *)0)->member)
#define container_of(ptr,type,member) ( )
這裡涉及到三個巨集，還是有點複雜的，我們乙個乙個來看：
#define offsetof(type,member) ( (size_t)& ((type *)0
）-> member )
我們知道
0 位址內容是不能訪問的，但
0位址的位址我們還是可以訪問的，
這裡用到乙個取址運算子
(type *)0
它表示將
0位址強制轉換為
type
型別，((type *)0
）-> member
也就是從
0址址找到
type
的成員member
。我們結合上面的結構來看
struct file_node;
將實參代入
offset( struct file_node, node )
；最終將變成這樣：
( (size_t) & ((struct file_node*)0
）-> node )
；這樣看的還是不很清楚，我們再變變：
struct file_node *p = null;
& p->node;
這樣應該比較清楚了，即求
p 的成員
node
的位址，只不過p 為
0位址，從
0位址開始算成員
node
的位址，也就是
成員node
在結構體
struct file_node
中的偏移量。
offset
巨集就是算
member
在type
中的偏移量的。
我們再看第二個巨集
#define container_of(ptr,type,member) ( )
這個巨集是由兩個語句組成，最後
container_of
返回的結果就是第二個表示式的值。這裡
__mptr
為中間變數，這就是
list_head
指標型別，它被初始化為
ptr的值，而
ptr就是當前所求的結構體中
list_head
節點的位址。為什麼要用中間變數，這是考慮到安全性因素，如果傳進來乙個
ptr++
，所有ptr++
放在乙個表示式中會有***，像
(p++)+(p++)
之類。(char*)__mptr
之所以要強制型別轉化為
char
是因為位址是以位元組為單位的，而
char
的長度就是乙個位元組。
container_of
的值是兩個位址相減，
剛說了__mptr
是結構體中
list_head
節點的位址，
offset
巨集求的是
list_head
節點member
在結構體
type
中的偏移量，那麼
__mptr
減去它所在結構體中的偏移量，就是結構體的位址。
所以list_entry(ptr,type,member)
巨集的功能就是，由結構體成員位址求結構體位址。其中
ptr
是所求結構體中
list_head
成員指標，
type
是所求結構體型別，
member
是結構體
list_head
成員名。通過下圖來總結一下：
繼續列舉一些雙鏈表的常用操作：
雙向鍊錶的遍歷
——list_for_each
//注：這裡
prefetch
是gcc
的乙個優化選項，也可以不要
#define list_for_each(pos, head) \
for (pos = (head)->next; prefetch(pos->next), pos != (head); \
pos = pos->next)
生成雙向鍊錶的頭結點
——list_head()
list_head() --
生成乙個名為
name
的雙向煉表頭節點
#define list_head(name) \
struct list_head name = list_head_init(name)
static inline void init_list_head(struct list_head *list)
雙向鍊錶的插入操作
--list_add()
將new
所代表的結構體插入
head
所管理的雙向鍊錶的頭節點
head
之後:
（即插入表頭）
static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)
static inline void __list_add( struct list_head *new, struct list_head *prev, struct list_head *next) 從
list
中刪除結點
——list_del()
static inline void list_del(struct list_head *entry)
static inline void __list_del(struct list_head * prev, struct list_head * next)
判斷鍊錶是否為空（如果雙向鍊錶
head
為空則返回真，否則為假）
——list_empty()
static inline int list_empty(const struct list_head *head)
Linux 核心list head 學習
在linux核心中，提供了乙個用來建立雙向迴圈鍊錶的結構 list head。雖然linux核心是用c語言寫的，但是list head的引入，使得核心資料結構也可以擁有物件導向的特性，通過使用操作list head 的通用介面很容易實現 的重用，有點類似於c 的繼承機制 希望有機會寫篇文章研究一下c...
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Linux核心list head學習（二）
前一篇文章討論了list head 結構的基本結構和實現原理，本文主要介紹一下例項 自己如果想在應用程式中使用list head 的相應操作 當然應該沒人使用了，c stl提供了list 用起來貌似更方便 在應用程式中需要包含自己的 list.h 標頭檔案 注 這個list.h 是為了配合示例程式而...