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Linux内核中的循环链表结构

  注:文章中引用的代码来源于LXR,所分析的内核版本是v2.6.31。

  linux内核通过定义list_head以及对于list_head上的一组操作实现对不同类型的循环链表的同类操作,这种做法避免了对于不同数据类型的循环链表定义重复的操作函数,使代码得到了充分的使用,是一种十分有效的编程方法。

  list_head的定义:

以下为引用的内容:
struct list_head {
struct list_head *next, *prev;
};

  接着我们来看任意一种数据结构的循环链表(如图1),链表的每个节点中加入了一个list_head类型的变量,节点的其他变量任意。(注意:每个指针所指向的位置不是节点数据的起始位置,而是list_head类型变量的开始地址。)


图一

  通过这样一种实现方式建立的链表,节点都是通过list_head类型的变量相连接的,那么我们如何由list_head类型得指针得到中间某个节点类型的指针呢?我们来看这样一个操作:list_entry(p,t,m),其中t是链表的节点类型,m是节点内list_head类型的变量名,p是指向该变量的指针,该操作用于从list_head指针得到指向链表节点的指针。

以下为引用的内容:
#define list_entry(ptr, type, member) \ 
container_of(ptr, type, member)

#define container_of(ptr, type, member) ({ \ 
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \ /*_mptr与ptr类型值都相同,是ptr的一个拷贝*/ 
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );}) /*地址减去偏移量(以字节为单位)即可*/

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER) /*计算出变量在结构中的偏移量(以字节为单位)*/

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