Linux开发中内核通用链表的操作方法

来源：爱站网时间：2020-11-26编辑：网友分享

Linux

我们在项目开发的时候要怎么封装双向链表库呢？下面就让我们带着这个疑问一起来学习这个结构，我们程序员只需要提供相关接口即可实现，有需要的朋友赶紧进入下文学习Linux开发中内核通用链表的操作方法吧！

传统的链表结构

struct node{
  int key;
  int val;
  node* prev;
  node* next;
 }

linux 内核通用链表库结构

提供给我们的指针域结构体：

struct list_head {
  struct list_head *next, *prev;
};

我们只需要包含它就可以：

struct node{
  int val;
  int key;
  struct list_head* head;
}

可以看到通过这个 list_head 结构就把我们的数据层跟驱动层分开了，而内核提供的各种操作方法接口也只关心 list_head 这个结构，也就是具体链接的时候也只链接这个list_head 结构，并不关心你数据层定义了什么类型.

一些接口宏定义

//初始化头指针
#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) }

#define LIST_HEAD(name) \
  struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)

//遍历链表
#define __list_for_each(pos, head) \
  for (pos = (head)->next; pos != (head); pos = pos->next)

//获取节点首地址(不是list_head地址，是数据层节点首地址)
#define list_entry(ptr, type, member) \
  container_of(ptr, type, member)

//container_of在Linux内核中是一个常用的宏，用于从包含在某个
//结构中的指针获得结构本身的指针，通俗地讲就是通过结构体变
//量中某个成员的首地址进而获得整个结构体变量的首地址
#define container_of(ptr, type, member) ({     \
    const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);  \
    (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

#define offsetof(s,m) (size_t)&(((s *)0)->m)

使用方式

typedef struct node{
  int val;
  int key;
  struct list_head* list;
}node;

//初始化头指针
LIST_HEAD(head);

//创建节点
node* a = malloc(sizeof(node));
node* b = malloc(sizeof(node));

//插入链表 方式一
list_add(&a->list,&head);
list_add(&b->list,&head);

//插入链表 方式二
list_add_tail(&a->list,&head);
list_add_tail(&b->list,&head);

//遍历链表  
struct list_head* p;
struct node* n;
__list_for_each(p,head){
  //返回list_head地址，然后再通过list_head地址反推
  //节点结构体首地址.
  n = list_entry(pos,struct node,list);
}

list_add 接口，先入后出原则，有点类似于栈

list_add-先入后出模式

list_add_tail 接口，先入先出原则，有点类似于fifo

list_add-先入先出模式

我们的链表节点，实际在内存中的展示形态

节点描述

可以看到最终的形态是，通过指向每个结构体里面的 list_head 类型指针，然后把它们串联起来的

list_entry 接口，通过结构体变量某个成员的地址，反推结构体首地址，就像 __list_for_each 接口只返回 list_head 地址，所以我们要通过这个成员地址在去获取它本身的结构体首地址，底层实现方法 container_of 宏

反推结构体首地址

举个例子

这个例子包括简单的增、删、遍历

#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
 
MODULE_LICENSE("GPL"); 
MODULE_AUTHOR("David Xie"); 
MODULE_DESCRIPTION("List Module"); 
MODULE_ALIAS("List module"); 
 
struct student //代表一个实际节点的结构 
{ 
  char name[100]; 
  int num; 
  struct list_head list;  //内核链表里的节点结构 
}; 
 
struct student *pstudent;    
struct student *tmp_student; 
struct list_head student_list;  
struct list_head *pos; 
 
int mylist_init(void) 
{ 
  int i = 0; 
   
  //初始化一个链表，其实就是把student_list的prev和next指向自身 
  INIT_LIST_HEAD(&student_list);  
   
  pstudent = kmalloc(sizeof(struct student)*5,GFP_KERNEL);//向内核申请5个student结构空间 
  memset(pstudent,0,sizeof(struct student)*5); //清空，这两个函数可以由kzalloc单独做到 
   
  for(i=0;istudent %d name: %s/n",tmp_student->num,tmp_student->name); 
  } 
   
  return 0; 
} 
 
 
void mylist_exit(void) 
{   
  int i ; 
  /* 实验：将for换成list_for_each来遍历删除结点，观察要发生的现象，并考虑解决办法 */ 
  for(i=0;i

上述就是爱站技术频道小编介绍的Linux开发中内核通用链表的操作方法，我们在网站建设的时候思维要活跃和广阔一些，也可以多多参考js.aizhan.com的文章。

Linux开发中内核通用链表的操作方法

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