2.1 linux内核链表

一、linux内核链表与普通链表

内核链表的实现不同于普通链表,内核链表节点中不包含数据,只有前驱和后继指针,使用内核双向链表时需要将双向链表节点嵌套在其它的结构体中。

内核链表节点
struct list_head {
    struct list_head *next, *prev;
};
链表节点嵌入到其他结构体中使用
struct input_handler {
    void *private;
    void (*events)(struct input_handle *handle,
               const struct input_value *vals, unsigned int count);
    const char *name;
    const struct input_device_id *id_table;
    struct list_head    h_list;
    struct list_head    node;
};
内核链表图示

二、链表的操作接口

1、声明和初始化

当我们用LIST_HEAD(input_handler_list)声明一个名为input_handler_list的链表头时,它的next、prev指针都初始化为指向自己,这样,我们就有了一个空链表,因为Linux用头指针的next是否指向自己来判断链表是否为空

/*仅初始化*/
#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) }
/*声明并初始化*/
#define LIST_HEAD(name) \
    struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)
static LIST_HEAD(input_handler_list);

2、链表的判空

定义
static inline int list_empty(const struct list_head *head)
{
        return head->next == head;
}
使用
list_empty(&handler->h_list)

3、链表的插入

接口
static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head);
static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head);

因为链表是环形的,list_add实现的是将元素插入head, head->next之间,因此可以认为是插在链表的头部;list_add_tail实现的是将元素插入head->prev, head之间,可以认为是插在链表的尾部。

定义
/*
 * Insert a new entry between two known consecutive entries.
 *
 * This is only for internal list manipulation where we know
 * the prev/next entries already!
 */
static inline void __list_add(struct list_head *new,
                  struct list_head *prev,
                  struct list_head *next)
{
    if (!__list_add_valid(new, prev, next))
        return;

    next->prev = new;
    new->next = next;
    new->prev = prev;
    WRITE_ONCE(prev->next, new);
}

/**
 * list_add - add a new entry
 * @new: new entry to be added
 * @head: list head to add it after
 *
 * Insert a new entry after the specified head.
 * This is good for implementing stacks.
 */
static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
    __list_add(new, head, head->next);
}
/**
 * list_add_tail - add a new entry
 * @new: new entry to be added
 * @head: list head to add it before
 *
 * Insert a new entry before the specified head.
 * This is useful for implementing queues.
 */
static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
    __list_add(new, head->prev, head);
}

使用
list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);
__list_add示意图

4、链表的删除

定义
static inline void list_del(struct list_head *entry)
{
    __list_del_entry(entry);
    entry->next = LIST_POISON1;
    entry->prev = LIST_POISON2;
}
使用
list_del(&fhandler->link);

5、获取节点

list_entry(ptr, type, member) 实际上是调用的container_of宏。
它的作用是:根据"结构体(type)变量"中的"域成员变量(member)的指针(ptr)"来获取指向整个结构体变量的指针。
参考:
https://blog.csdn.net/s2603898260/article/details/79371024

#define list_entry(ptr, type, member) \
    container_of(ptr, type, member)

/**
 * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
 * @ptr:    the pointer to the member.
 * @type:   the type of the container struct this is embedded in.
 * @member: the name of the member within the struct.
 *
 */
   #define container_of(ptr, type, member) \
      (type *)((char *)(ptr) - (char *) &((type *)0)->member)
使用1
void mwifiex_dfs_cac_work_queue(struct work_struct *work)
{
    struct cfg80211_chan_def chandef;
    struct delayed_work *delayed_work = to_delayed_work(work);
    struct mwifiex_private *priv =
            container_of(delayed_work, struct mwifiex_private,
                     dfs_cac_work);

    chandef = priv->dfs_chandef;
    if (priv->wdev.cac_started) {
        mwifiex_dbg(priv->adapter, MSG,
                "CAC timer finished; No radar detected\n");
        cfg80211_cac_event(priv->netdev, &chandef,
                   NL80211_RADAR_CAC_FINISHED,
                   GFP_KERNEL);
    }
}
其中结构体
struct mwifiex_private {
  ......
  struct delayed_work dfs_cac_work;
  ......
}
使用2
struct evdev *evdev = container_of(dev, struct evdev, dev);
list_entry解析

6、遍历节点

list_for_each_entry遍历链表,并返回结构体地址。
list_for_each 仅仅遍历链表。

list_for_each_entry

/**
 * list_for_each_entry  -   iterate over list of given type
 * @pos:    the type * to use as a loop cursor.
 * @head:   the head for your list.
 * @member: the name of the list_head within the struct.
 */
#define list_for_each_entry(pos, head, member)              \
    for (pos = list_first_entry(head, typeof(*pos), member);    \
         &pos->member != (head);                    \
         pos = list_next_entry(pos, member))
/**
 * list_next_entry - get the next element in list
 * @pos:    the type * to cursor
 * @member: the name of the list_head within the struct.
 */
#define list_next_entry(pos, member) \
    list_entry((pos)->member.next, typeof(*(pos)), member)

list_for_each

/**
 * list_for_each    -   iterate over a list
 * @pos:    the &struct list_head to use as a loop cursor.
 * @head:   the head for your list.
 */
#define list_for_each(pos, head) \
   for (pos = (head)->next; pos != (head); pos = pos->next)

/**
 * list_for_each_safe - iterate over a list safe against removal of list entry
 * @pos:    the &struct list_head to use as a loop cursor.
 * @n:      another &struct list_head to use as temporary storage
 * @head:   the head for your list.
 */
#define list_for_each_safe(pos, n, head) \
    for (pos = (head)->next, n = pos->next; pos != (head); \
        pos = n, n = pos->next)
使用
    list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
        input_attach_handler(dev, handler);

当我们采用list__for_each()函数遍历list时,如果我们删除元素,就会导致pos指向的元素的prev=LIST_POISON1,next=LIST_POISON2,当执行到pos=pos->next时,就会出现错误。

但是当我们使用list_for_each_safe()函数遍历list时,如果我们也删除元素后,会执行pos=n,而n=pos->next,注意:n=pos->next中的pos是删除的那个元素,所以虽然删除了元素pos,但是执行了pos=n后,pos指向了正确的遍历位置,所以使用list_for_each_safe()函数遍历list时并不会出现错误。list_for_each_safe()在遍历时之所以不会出现错误,是因为我们使用了n暂时保存了pos,也就是被删除元素所指向的下一个元素,所以用这个函数,准确来说是宏定义,不会出现遍历时删除元素的错误。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,383评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,522评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,852评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,621评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,741评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,929评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,076评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,803评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,265评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,582评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,716评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,395评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,039评论 3 316
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,798评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,027评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,488评论 2 361
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,612评论 2 350

推荐阅读更多精彩内容