内核双向链表

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 链表是一种重要的数据结构，应用的非常广泛。链表分为单向链表与双向链表，一般的实现就是在结构体中内嵌指向下一个元素的指针。例如：

1. struct name ｛  
2.     int num;  
3.     ...;  
4.     struct name *next;  
5.     struct name *prev;  
6. ｝ 

        list.h中首先定义了这样一个结构体，这个是链表的基本结构：

1. struct list_head {  
2.     struct list_head *next, *prev;  
3. }; 

我们使用的时候，在自己的结构体中内嵌这个结构就行了，如下;

1. struct my_struct {  
2.     int a;  
3.     int b;  
4.     ...  
5.     struct list_head list;  
6. } 

1. #define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) }  
2.   
3. #define LIST_HEAD(name) \  
4.     struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)  
5.   
6. #define INIT_LIST_HEAD(ptr) do { \  
7.     (ptr)->next = (ptr); (ptr)->prev = (ptr); \  
8. } while (0) 

 LIST_HEAD(name)宏用来定义一个链表头，使得他的两个指针都指向自己。我们可以直接在程序的变量声明处，直接调用LIST_HEAD(name)宏，来定义并初始化一个名为name的链表，也可以先声明一个链表，调用INIT_LIST_HEAD来初始化这个链表。从宏定义山看不能直接使用LIST_HEAD_INIT，它只适合声明初始化。

        定义了一个链表后，最重要的操作是向链表添加元素，与删除元素以及遍历链表。下面先说添加元素的操作：

1. static inline void __list_add(struct list_head *new,  
2.                   struct list_head *prev,  
3.                   struct list_head *next)  
4. {  
5.     next->prev = new;  
6.     new->next = next;  
7.     new->prev = prev;  
8.     prev->next = new;  
9. }  
10.   
11. static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)  
12. {  
13.     __list_add(new, head, head->next);  
14. }  
15. static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)  
16. {  
17.     __list_add(new, head->prev, head);  
18. }

 向链表添加元素只知道链表的头与新的元素地址就可以了，因为链表是双向循环链表，链表头的前一个元素就是这个链表的最后一个元素。list_add是将新元素添加到链表头的后面，ist_add_tail是将心元素添加到链表的尾部，这两个操作如下图所示：

                                                                   图 1 list_add操作

                                                                       图 2 list_add_tail操作

 说完了添加元素，下面说一下如何删除链表元素，如下：

1. static inline void __list_del(struct list_head *prev, struct list_head *next)  
2. {  
3.     next->prev = prev;  
4.     prev->next = next;  
5. }  
6.   
7. static inline void list_del(struct list_head *entry)  
8. {  
9.     __list_del(entry->prev, entry->next);  
10. } 

 删除链表元素也非常简单，只需要找到前一个元素与后一个元素，将他们链接在一起就可以了。

      但是我们使用链表的目的不是链表本身，而是内嵌链表的结构体，我们可以方便的遍历list_head结构，如下：

1. for ( mylist = mylist_head->next; mylist != mylist_head; mylist = mylist->next);

   但是这样的程序没有什么作用，我们需要的是结构体。所以需要一种技术使得由list_head的地址找到内嵌他的结构提的地址，这个技术就是内核中顶顶大名的container_of宏，这个宏就是list_head链表的精髓，它的初衷是为了实现由结构体的元素的地址而找到结构体首地址。借鉴这种技术就可以实现我们的目的。如下：

 我们知道了里面的list_head元素的地址为plist，需要找到类型问struct my_struct结构变量的地址。就需要这样调用宏

内核双向链表

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原文地址：http://www.cnblogs.com/liuchengchuxiao/p/4105014.html