list.h使用说明

1     位置

位于./usr/src/linux-2.6.32.9/include/linux/list.h

使用时包括

#include

2     数据结构

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*list_head结构包含两个指向list_head结构的指针prev和next,由此可见,内核的链表具备双链表功能,实际上,通常它都组织成双循环链表。*/
struct list_head {
struct list_head *next, *prev;
};
/*头结点结构*/
struct hlist_head {
       struct hlist_node *first;
};
/*结点结构*/
struct hlist_node {
       struct hlist_node *next, **pprev;
};

 

3     接口

3.1  offsetof

  •  原型
    #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
  • 功能
    在已知某一个成员变量的名字和结构体类型的情况下,计算该成员相对于结构体的起始地址的偏移量
  • 参数
    TYPE:结构体类型名称
    MEMBER:结构体中成员
  • 返回
    该成员相对于结构体的起始地址的偏移量。

3.2  container_of

  • 原型  
    #define container_of(ptr, type, member) 
  • 功能
    已知某一个成员变量的名字、指针和结构体类型的情况下,计算结构体的指针,也就是计算结构体的起始地址。
  • 参数
    ptr:某一个成员的指针
    type:结构体类型
    member:成员变量名字

3.3  LIST_HEAD_INIT

  •  原型
    #define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name); }
  • 功能
    初始化一个结点名字为name的双向循环链表的头结点
  • 参数
    name:结点名字

 

3.4  LIST_HEAD

  • 原型
    #define LIST_HEAD(name)
  • 功能
    初始化一个结点名字为name的双向循环链表的头结点
  • 参数
    name:结点名字

 

3.5  INIT_LIST_HEAD

  • 原型
    static inline void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list)
  • 功能
    初始化一个结点名字为name的双向循环链表的头结点
  • 参数
    list:结点名字

     

     

3.6 _list_add

  • 原型
    static inline void __list_add(struct list_head *new, struct list_head *prev, struct list_head *next)
  • 功能
    添加结点new到prev和next之间
  • 参数
    new:新的结点
    prev:前一个结点
    next:后一个结点

3.7  list_add

  • 原型
    static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)
  • 功能
    添加结点new到链表头
  • 参数
    new:新的结点
    head:链表头

3.8  list_add_tail

  • 原型
    static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)
  • 功能
    添加结点new到链表尾
  • 参数
    new:新的结点
    head:链表头

 

3.9  __list_del

  • 原型
    static inline void __list_del(struct list_head * prev, struct list_head * next)
  • 功能
    删除结点
  • 参数
    prev:被删除结点的前驱结点
    next:被删除结点后驱结点

 

3.10    __list_del_entry

  • 原型
    static inline void __list_del_entry(struct list_head *entry)
  • 功能
    删除结点entry
  • 参数
    entry:被删除结点

 

3.11    list_del   

  • 原型
    static inline void list_del(struct list_head *entry)
  • 功能
    删除结点entry,将entry的prev指向LIST_POISON1,next指向LIST_POISON2.
  • 参数
    entry:被删除结点
  • 说明
    指向LIST_POISON不会引起缺页错误。

3.12    list_replace

  • 原型
    static inline void list_replace(struct list_head *old,  struct list_head *new)
  • 功能
    用结点new替换结点old
  • 参数
    new:新结点
    old:旧结点

3.13    list_replace_init

  • 原型
    static inline void list_replace_init(struct list_head *old, struct list_head *new)
  • 功能
    用结点new替换结点old,并初始化old。
  • 参数
    new:新结点
    old:旧结点

3.14    list_del_init

  • 原型
    static inline void list_del_init(struct list_head *entry)
  • 功能
    删除结点entry,并初始化entry。
  • 参数
    entry:被删除结点返回

 

3.15    list_move

  • 原型
    static inline void list_move(struct list_head *list, struct list_head *head)
  • 功能
    先将list节点从原链表中删除,然后将其添加到head链表的表头
  • 参数
    list:移除结点
    head:链表表头。

3.16    list_move_tail

  • 原型
    static inline void list_move_tail(struct list_head *list,  struct list_head *head)
  • 功能
    先将list节点从原链表中删除,然后将其添加到head链表的表尾
  • 参数
    list:移除结点
    head:链表表头。

3.17    list_is_last

  • 原型
    static inline int list_is_last(const struct list_head *list, const struct list_head *head)
  • 功能
    测试list节点是否为head链表的表尾节点。是返回1,否则返回0。
  • 参数
    list:被测试节点
    head:链表表头。
  • 返回
    0或1

 

3.18    list_empty

  • 原型
    static inline int list_empty(const struct list_head *head)
  • 功能
    判断head链表是否为空链表,是返回1,否则返回为0;
  • 参数
    head:链表表头。
  • 返回
    0或1

 

3.19    list_empty_careful

  • 原型
    static inline int list_empty_careful(const struct list_head *head)
  • 功能
    判断节点head的前驱和后驱是否都指向head。是返回1,否则返回0.
  • 参数
    head:链表表头。
  • 返回
    0或1
  • 说明
    完善 list_empty函数的缺陷。

3.20    list_rotate_left

  • 原型
    static inline void list_rotate_left(struct list_head *head)
  • 功能
    函数每次将头结点后的一个结点放到head链表的末尾,直到head结点后没有其他结点。
  • 参数
    head:链表表头。

3.21    list_is_singular

  • 原型
    static inline int list_is_singular(const struct list_head *head)
  • 功能
    判断head链表是否为单节点链表。是返回1,否为0;
  • 参数
    head:链表表头。
  • 返回
    0或1

 

3.22    __list_cut_position

  • 原型
    static inline void __list_cut_position(struct list_head *list, struct list_head *head, struct list_head *entry)
  • 功能
    这个函数是将head链表的头结点至entry节点之间的节点连在list节点后面,即组成以list节点为头结点的新链表。
  • 参数
    list:新链表的头结点
    head:链表头
    entry:节点

 

3.23    list_cut_position

  • 原型
    static inline void list_cut_position(struct list_head *list, struct list_head *head, struct list_head *entry)
  • 功能
    与__list_cut_position功能相似,不过要先判断链表head是否为空链表,再判断是否为了单链表而且节点不是entry的情况,如果head==entry,直接初始化list。
  • 参数
    list:新链表的头
    head:链表头
    entry:节点

 

3.24    __list_splice

  • 原型
    static inline void __list_splice(const struct list_head *list,  struct list_head *prev,      struct list_head *next)
  • 功能
    将list链表的全部节点(头节list除外)插入在prev和next节点之间。
  • 参数
    list:链表的头
    prev:前节点
    next:后节点

 

 

3.25    list_splice

  • 原型
    static inline void list_splice(const struct list_head *list,    struct list_head *head)
  • 功能
    在list是非空链表的情况下,将其插在head链表的头部,即head节点的后面。此函数不安全,因为在插入后还能通过list节点访问到其余的节点。
  • 参数
    list:链表的头结点
    head:头结点

3.26    list_splice_tail

  • 原型
    static inline void list_splice_tail(struct list_head *list, struct list_head *head)
  • 功能
    在list是非空链表的情况下,将其插在head链表的尾部,即head节点的前面。
  • 参数
    list:链表的头结点
    head:头结点

 

3.27    list_splice_init

  • 原型
    static inline void list_splice_init(struct list_head *list,   struct list_head *head)
  • 功能
    在list是非空链表的情况下,将其插在head链表的尾部,即head节点的前面。然后对list节点进行初始化,排除不安全因素。
  • 参数
    list:链表的头结点
    head:头结点

 

 

3.28    list_splice_tail_init

  • 原型
    static inline void list_splice_tail_init(struct list_head *list,struct list_head *head)
  • 功能
    在list是非空链表的情况下,将其插在head链表的尾部,即head节点的前面。然后对list节点进行初始化,排除不安全因素。
  • 参数
    list:链表的头结点
    head:头结点

 

3.29     list_entry

  • 原型
    #define list_entry(ptr, type, member)
  • 功能
    获取type类型结构体的起始指针
  • 参数
    ptr:type类型的结构体中member成员的指针
    type:结构体类型
    member:结构体中成员
  • 返回
    结构体的起始指针

3.30    list_first_entry

  • 原型
    #define list_first_entry(ptr, type, member)     
  • 功能
    已知type类型的结构体中member成员的指针后,求得它所在的链表的下一个指针所指的member所在的type类型的结构体的起始地址!
  • 参数
    ptr:type类型的结构体中member成员的指针
    type:结构体类型
    member:结构体中成员
  • 返回
    结构体的起始地址!

 

3.31    list_for_each

  • 原型
    #define list_for_each(pos, head)
  • 功能
    从head节点开始(不包括head节点!)遍历它的每一个节点!
  • 参数
    pos:循环指针
    head:链表头

 

3.32    __list_for_each

  • 原型
    #define __list_for_each(pos, head)     
  • 功能
    从head节点开始(不包括head节点!)遍历它的每一个节点!
  • 参数
    pos:循环指针
    head:链表头

3.33    list_for_each_prev

  • 原型
    #define list_for_each_prev(pos, head)
  • 功能
    它也是从head节点开始(不包括head节点)向前遍历每一个节点!即从链表的尾部开始遍历!
  • 参数
    pos:循环指针
    head:链表头

3.34    list_for_each_safe

  • 原型
    #define list_for_each_safe(pos, n, head)
  • 功能
    从head节点开始(不包括head节点!)遍历它的每一个节点!它用n先将下一个要遍历的节点保存起来,防止删除本节点后,无法找到下一个节点,而出现错误!
  • 参数
    pos:循环指针
    n:缓存节点
    head:链表头

3.35    list_for_each_prev_safe

  • 原型
    #define list_for_each_prev_safe(pos, n, head)
  • 功能
    它也是从head节点开始(不包括head节点)向前遍历每一个节点!即从链表的尾部开始遍历!
  • 参数
    pos:循环指针
    n:缓存节点
    head:链表头

3.36    list_for_each_entry

  • 原型
    #define list_for_each_entry(pos, head, member)                  
  • 功能
    已知指向某个结构体的指针pos,以及指向它中member成员的指针head,从下一个结构体开始向后遍历这个结构体链
  • 参数
    pos:结构体指针
    head:链表头
    member:结构体成员

 

3.37     list_for_each_entry_reverse

  • 原型
    #define list_for_each_entry_reverse(pos, head, member)   
  • 功能
    已知指向某个结构体的指针pos,以及指向它中member成员的指针head,从下一个结构体开始向前遍历这个结构体链。
  • 参数
    pos:结构体指针
    head:链表头
    member:结构体成员

3.38     list_prepare_entry

  • 原型
    #define list_prepare_entry(pos, head, member)
  • 功能
    判断pos这个指针是否为空,为空的话给它赋值list_entry(head, typeof(*pos), member)这条语句求出来的结构体的地址!
  • 参数
    pos:结构体指针
    head:链表头
    member:结构体成员

3.39    list_for_each_entry_continue

  • 原型
    #define list_for_each_entry_continue(pos, head, member)    
  • 功能
    已知指向某个结构体的指针pos,以及指向它中的member成员的head指针,从它的下一个结构体开始向后遍历这个链表。
  • 参数
    pos:结构体指针
    head:链表头
    member:结构体成员

 

3.40    list_for_each_entry_continue_reverse

  • 原型
    #define list_for_each_entry_continue_reverse(pos, head, member)   
  • 功能
    已知指向某个结构体的指针pos,以及指向它中的member成员的head指针,从它的前一个结构体开始向前遍历这个链表。
  • 参数
    pos:结构体指针
    head:链表头
    member:结构体成员

3.41    list_for_each_entry_from

  • 原型
    #define list_for_each_entry_from(pos, head, member)          
  • 功能
    从pos节点开始,向后遍历链表。
  • 参数
    pos:结构体指针
    head:链表头
    member:结构体成员

3.42    list_for_each_entry_safe

  • 原型
    #define list_for_each_entry_safe(pos, n, head, member)        
  • 功能
    先保存下一个要遍历的节点!从head下一个节点向后遍历链表。
  • 参数
    pos:结构体指针
    n:缓冲节点
    head:链表头
    member:结构体成员

3.43    list_for_each_entry_safe_continue

  • 原型
    #define list_for_each_entry_safe_continue(pos, n, head, member)    
  • 功能
    先保存下一个要遍历的节点!从pos下一个节点向后遍历链表。
  • 参数
    pos:结构体指针
    n:缓冲节点
    head:链表头
    member:结构体成员

3.44    list_for_each_entry_safe_from

  • 原型
    #define list_for_each_entry_safe_from(pos, n, head, member)        
  • 功能
    先保存下一个要遍历的节点!从pos节点向后遍历链表。
  • 参数
    pos:结构体指针
    n:缓冲节点
    head:链表头
    member:结构体成员

 

3.45    list_for_each_entry_safe_reverse

  • 原型
    #define list_for_each_entry_safe_reverse(pos, n, head, member)      
  • 功能
    先保存下一个要遍历的节点!从链表尾部向前遍历链表。
  • 参数
    pos:循环结构体指针
    n:缓冲节点
    head:链表头
    member:结构体成员

 

3.46     list_safe_reset_next

  • 原型
    #define list_safe_reset_next(pos, n, member)           
  • 功能
    获取n结构体指针
  • 参数
    pos:循环结构体指针
    n:缓冲节点
    member:结构体成员

3.47    HLIST_HEAD_INIT

  • 原型
    #define HLIST_HEAD_INIT { .first = NULL }
  • 功能
    初始化hlist头结点

3.48    HLIST_HEAD

  • 原型
    #define HLIST_HEAD(name) struct hlist_head name = {  .first = NULL }
  • 功能
    初始化名为name的hlist头节点
  • 参数
    name:头结点名字

 

3.49    INIT_HLIST_HEAD

  • 原型
    #define INIT_HLIST_HEAD(ptr) ((ptr)->first = NULL)
  • 功能
    初始化头节点指针ptr
  • 参数
    ptr:头结点指针

 

3.50    INIT_HLIST_NODE

  • 原型
    static inline void INIT_HLIST_NODE(struct hlist_node *h)
  • 功能
    初始化hlist节点
  • 参数
    h:需要初始化的节点

3.51    hlist_unhashed

  • 原型
    static inline int hlist_unhashed(const struct hlist_node *h)
  • 功能
    判断h->pprev是否为空,是返回1,否返回0;
  • 参数
    h :hlist_node节点
  • 返回
    1或0

 

3.52    int hlist_empty

  • 原型
    static inline int hlist_empty(const struct hlist_head *h)
  • 功能
    判断hlist是否为空,是返回1,否返回0;
  • 参数
    h:hlist_head类型节点
  • 返回
    0或1

3.53    __hlist_del

  • 原型
    static inline void __hlist_del(struct hlist_node *n)
  • 功能
    删除结点n;
  • 参数
    n:被删除结点

 

3.54    hlist_del

  • 原型
    static inline void hlist_del(struct hlist_node *n)
  • 功能
    删除结点n,将结点next、pprev分别指向LIST_POISON1、LIST_POISON2。这样设置是为了保证不在链表中的结点项不能被访问。
  • 参数
    n:被删除结点

3.55    hlist_del_init

  • 原型
    static inline void hlist_del_init(struct hlist_node *n)
  • 功能
    先判断结点是否为空,不为空删除,再初始化节点。
  • 参数
    n:被删除结点

3.56    hlist_add_head

  • 原型
    static inline void hlist_add_head(struct hlist_node *n, struct hlist_head *h)
  • 功能
    增加结点n到h表头。
  • 参数
    n:被添加的节点
    h:hlist表头

3.57    hlist_add_before

  • 原型
    static inline void hlist_add_before(struct hlist_node *n, struct hlist_node *next)
  • 功能
    增加结点n到结点next之前。
  • 参数
    n:被添加的节点
    next:节点

 

3.58    hlist_add_after

  • 原型
    static inline void hlist_add_after(struct hlist_node *n,   struct hlist_node *next)
  • 功能
    增加结点n到结点next之后。
  • 参数
    n:节点
    next:新节点

3.59    hlist_add_fake

  • 原型
    static inline void hlist_add_fake(struct hlist_node *n)
  • 功能
    设置n->pprev = &n->next。
  • 参数
    n:结点

3.60    hlist_move_list

  • 原型
    static inline void hlist_move_list(struct hlist_head *old, struct hlist_head *new)
  • 功能
    头结点new接管头结点old的所有节点,并初始化old。
  • 参数
    old:头结点
    new:头结点

3.61    hlist_entry

  • 原型
    #define hlist_entry(ptr, type, member) container_of(ptr,type,member)
  • 功能
    已知某一个成员变量的名字、指针和结构体类型的情况下,计算结构体的指针,也就是计算结构体的起始地址。
  • 参数
    ptr:type类型的结构体中member成员的指针
    type:结构体类型
    member:结构体中成员

3.62    hlist_for_each

  • 原型
    #define hlist_for_each(pos, head)
  • 功能
    遍历hlist链表
  • 参数
    pos:循环指针
    head:链表头

3.63    hlist_for_each_safe

  • 原型
    #define hlist_for_each_safe(pos, n, head)
  • 功能
    遍历hlist链表,一般在删除结点使用。
  • 参数
    pos:循环指针
    n:缓存指针
    head:链表头

 

3.64    hlist_for_each_entry

  • 原型
        #define hlist_for_each_entry(tpos, pos, head, member)      
  • 功能
    遍历找typeof(*tpos)的结构体类型入口地址
  • 参数
    tpos:类型的指针类型的循环变量,也就是真正的值
    pos:循环链表的变量
    head:表头
    member:成员

3.65    hlist_for_each_entry_continue

  • 原型
    #define hlist_for_each_entry_continue(tpos, pos, member)   
  • 功能
    从结点pos下一个遍历找typeof(*tpos)的结构体类型入口地址
  • 参数
    tpos:类型的指针类型的循环变量,也就是真正的值
    pos:循环链表的变量
    head:表头
    member:成员

3.66    hlist_for_each_entry_from

  • 原型
  •      #define hlist_for_each_entry_from(tpos, pos, member)          
  • 功能
    从节点pos开始遍历找typeof(*tpos)的结构体类型入口地址
  • 参数
    tpos:类型的指针类型的循环变量,也就是真正的值
    pos:循环链表的变量
    member:成员

3.67    hlist_for_each_entry_safe

  • 原型
         #define hlist_for_each_entry_safe(tpos, pos, n, head, member)       
  • 功能
    从头节点head开始遍历找typeof(*tpos)的结构体类型入口地址
  • 参数
    tpos:类型的指针类型的循环变量,也就是真正的值
    pos:循环链表的变量
    head:表头
    member:成员

4     示例说明

4.1  示例1

验证offsetof计算偏移量、container_of寻找入口地址、LIST_HEAD_INIT初始化结构体。

main.c
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41
42
#include
#include
#include "list.h"
 
 
typedef struct node
{  
       int age;
       int score;
       int num;
      
}student;
 
 
int main()
{
 
 
       /*计算偏移量*/
       int offset=offsetof( student,num);
       printf ( "offset is %d \n" ,offset);
 
 
       /*寻找入口地址*/
       student *temp = (student*) malloc ( sizeof (student));
       if (NULL==temp)
              return ;
       student *entry=container_of(&temp->score,student,score);
 
 
       printf ( "temp add is %x \n" ,temp);
       printf ( "entry add is %x \n" ,entry);
 
 
       /*初始化结构体*/
       struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name);
       printf ( "name add is %x \n" ,name.next);
       printf ( "name.next add is %x \n" ,name.next);
       printf ( "name.prev add is %x \n" ,name.prev);
      
       return 0;
}

 

打印结果:

offset is 8

temp add is 8b85008

entry add is 8b85008

name add is bf897598

name.next add is bf897598

name.prev add is bf897598


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