linux内核链表 | 易学教程

链表是一种常用的数据结构，它通过指针将一系列数据节点连接成一条数据链。相对于数组，链表具有更好的动态性，建立链表时无需预先知道数据总量，可以随机分配空间，可以高效地在链表中的任意位置实时插入或删除数据。链表的开销主要是访问的顺序性和组织链的空间损失。

一、链表结构

单链表结构如下：

双链表结构如图：

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

二、链表初始化

#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) }

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

static inline void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list)
{
	list->next = list;
	list->prev = list;
}

初始化链表，将next、prev指针都初始化为指向自己；

三、判断链表是否为NULL

Linux用头指针的next是否指向自己来判断链表是否为空：

/**
 * list_empty - tests whether a list is empty
 * @head: the list to test.
 */
static inline int list_empty(const struct list_head *head)
{
	return head->next == head;
}

四、插入链表

对链表的插入操作有两种：在表头插入和在表尾插入。Linux为此提供了两个接口：

/**
 * 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);/* 在表头插入：插入在head之后 */
}
/**
 * Insert a new entry before the specified head.
 */
static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
	__list_add(new, head->prev, head); /* 在表尾插入：插入在head->prev之后 */
}

调用函数：

static inline void __list_add(struct list_head *new,
			      struct list_head *prev,
			      struct list_head *next)
{
	next->prev = new;
	new->next = next;
	new->prev = prev;
	prev->next = new;
}

五、删除节点

static inline void list_del(struct list_head *entry)

六、合并链表

/**
 * list_splice - join two lists, this is designed for stacks
 * @list: the new list to add.
 * @head: the place to add it in the first list.
 */
static inline void list_splice(const struct list_head *list,
			       struct list_head *head)
{
	if (!list_empty(list))
		__list_splice(list, head, head->next);
}

七、移动链表

将list节点移动到链表head的头部；

static inline void list_move(struct list_head *list, struct list_head *head)
{
	__list_del(list->prev, list->next);
	list_add(list, head);
}

将list节点移动到链表head的尾部；

static inline void list_move_tail(struct list_head *list,
				  struct list_head *head)
{
	__list_del(list->prev, list->next);
	list_add_tail(list, head);
}

八、提取节点

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

container_of将在下一blog讲解；

九、扫描链表（遍历）

/**
 * 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_struct within the struct.
 */
#define list_for_each_entry(pos, head, member)				\
	for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);	\
	     &pos->member != (head); 	\
	     pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))

遍历head指向的链表，扫描的对象是链表中的元素，即member所在的pos对应的结构体；pos表示正在扫描的对象。

后续会利用函数来一一说明上述函数如何使用。

链接地址http://blog.csdn.net/iamonlyme/article/details/7172148

参考资料：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/kernel/l-chain/

linux-3.1.6内核版本

来源：https://www.cnblogs.com/youngerchina/archive/2011/12/28/5624639.html

标签

链表