RT-Thread源码分析2：单链表

前情提要

源码文件：RT-Thread Nano V3.1.3\include\rtservice.h （源文件修改日期：2017-11-15）
RT-Thread官网：https://www.rt-thread.org/

RT-Thread内核采用面向对象的设计思想进行设计，系统级的基础设施都是一种内核对象，例如线程，信号量，互斥量，定时器等。

对象容器中包含了每类内核对象的信息，包括对象类型，大小等。

对象容器给每类内核对象分配了一个链表，所有的内核对象都被链接到该链表上。

如图 RT-Thread 的内核对象容器及链表如下图所示：

由此可见，学习内核源码前，需要了解链表的构造及实现函数。

RT-Thread Nano V3.1.3\include\rtservice.h中包含单链表和双链表，本文学习单链表。

需要提醒的是：单链表在RT-Thread Nano内核中并未用到，内核主要使用双链表的数据结构。

关于双链表内容，请参考作者另一篇文章：RT-Thread源码分析1：双链表

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RT-Thread单链表构造

RT-Thread单链表的每个节点仅有一个指针类型成员next，next指向下一个链表节点。

链表构造示意图如下：

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单链表节点数据结构

/**
 * Single List structure
 */
struct rt_slist_node
{
    struct rt_slist_node *next;                         /**< point to next node. */
};
typedef struct rt_slist_node rt_slist_t;                /**< Type for single list. */

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双链表处理函数

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函数定义中用到的宏定义说明
rt_inline，定义如下，static 关键字的作用是令函数只能在当前的文件中使用；inline 表示内联，用 static 修饰后在调用函数时会建议编译器进行内联展开。

#define  rt_inline  static __inline 

1. 初始化链表对象

#define RT_SLIST_OBJECT_INIT(object) { RT_NULL }

2. 初始化一个单链表

/**
 * @brief initialize a single list
 *
 * @param l the single list to be initialized
 */
rt_inline void rt_slist_init(rt_slist_t *l)
{
    l->next = RT_NULL;
}

l 将要被初始化的单向链表

3. 在单向链表l的尾部追加一个节点

rt_inline void rt_slist_append(rt_slist_t *l, rt_slist_t *n)
{
    struct rt_slist_node *node;

    node = l;
    while (node->next) node = node->next;

    /* append the node to the tail */
    node->next = n;
    n->next = RT_NULL;
}

l 被操作的链表
n 将要被追加的节点

4. 向单向链表节点l后插入一个节点n

rt_inline void rt_slist_insert(rt_slist_t *l, rt_slist_t *n)
{
    n->next = l->next;
    l->next = n;
}

l 被插入的链表节点
n 将要被插入的节点

5. 获取单向链表的长度

rt_inline unsigned int rt_slist_len(const rt_slist_t *l)
{
    unsigned int len = 0;
    const rt_slist_t *list = l->next;
    while (list != RT_NULL)
    {
        list = list->next;
        len ++;
    }

    return len;
}

l 单向链表的链表头

6. 从单向链表l中移除一个节点n

rt_inline rt_slist_t *rt_slist_remove(rt_slist_t *l, rt_slist_t *n)
{
    /* remove slist head */
    struct rt_slist_node *node = l;
    while (node->next && node->next != n) node = node->next;
    /* 当前节点指向NULL时，或当前节点指向n时，执行以下代码 */
    /* remove node */
    if (node->next != (rt_slist_t *)0) node->next = node->next->next;

    return l;
}

l 单向链表的链表头
n 将要被移除的节点，指定的任意一个节点

7. 获取单向链表的第一个节点

rt_inline rt_slist_t *rt_slist_first(rt_slist_t *l)
{
    return l->next;
}

l 单向链表的链表头

8. 获取单向链表的最后一个节点

rt_inline rt_slist_t *rt_slist_tail(rt_slist_t *l)
{
    while (l->next) l = l->next;

    return l;
}

l 单向链表的链表头

9. 获取单向链表节点n的下一个节点

rt_inline rt_slist_t *rt_slist_next(rt_slist_t *n)
{
    return n->next;
}

n 单向链表的节点

10. 判断单向链表是否为空

rt_inline int rt_slist_isempty(rt_slist_t *l)
{
    return l->next == RT_NULL;
}

l 单向链表的链表头

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本文完~

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