遍历Linux kernel的链表时删除元素的方法

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         内核的链表list_head设计相当巧妙。今天我说一下对list_head链表的遍历时如何删除元素。

         链表遍历时，如果删除当前元素，一般都是会出错的。在所有语言的各种库中的链表都是如此。list_head也一样。

 

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       如，在java的遍历中删除当前元素，会抛出java.util.ConcurrentModificationException异常。

见：《Java中如何删除一个集合中的多个元素》http://blog.csdn.net/shendl/archive/2007/12/28/1999907.aspx 一文。

 

 

       使用list_for_each遍历链表，如果使当前元素脱链，那么系统就会毫不留情的crash掉。什么提示信息都没有。因此这类bug非常难以定位。

 

list_for_each源码：

/**
 * 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; prefetch(pos->next), pos != (head); /
 pos = pos->next)

 

          list_del脱链元素后，会把next和prev分别赋值为：

/*
 * These are non-NULL pointers that will result in page faults
 * under normal circumstances, used to verify that nobody uses
 * non-initialized list entries.
 */
#define LIST_POISON1 ((void *) 0x00100100 + POISON_POINTER_DELTA)
#define LIST_POISON2 ((void *) 0x00200200 + POISON_POINTER_DELTA

       list_del_init脱链元素后，会把next和prev都设置为自己。

 

          因此，在list_for_each中删除当前元素后，就无法正确找到链表的下一个元素。

 

       如果要在遍历list_head链表时，删除当前元素，那么就必须使用list_for_each_safe函数而不能使用list_for_each函数。

 

list_for_each_safe源码：

/**
 * 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)

          这个函数比list_for_each函数多了一个n参数。这个参数也是list_head类型的。

          它保存下一个元素，这样就可以安全的删除当前元素，不会造成找不到后续元素的情况发生。

          在循环结束时，pos指向n元素，而不是指向pos的next元素。因为pos脱链后，pos元素的next可能已经是空指针，或者是LIST_POISON1 这个无意义的值了。

         如果list是空的，那么pos=n后，仍然等于head，遍历就此结束了！

 因此，使用lisf_for_each_safe函数遍历list_head链表，就可以安全地删除当前元素了。