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没有容量的容器——linux内核的链表(sina博客移入)

简介: 在看linux内核源代码的时候,经常在一些结构里看见struct list_head结构。找了一下源代码,在list.h中,有对这个结构的定义,这个就是linux内核中的链表结构。 仔细看看这个结构,就可以发现它和以前在讲数据结构的时候的链表有很大的差别——没有数据。list_head结构中仅仅包
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在看linux内核源代码的时候,经常在一些结构里看见struct list_head结构。找了一下源代码,在list.h中,有对这个结构的定义,这个就是linux内核中的链表结构。

仔细看看这个结构,就可以发现它和以前在讲数据结构的时候的链表有很大的差别——没有数据。list_head结构中仅仅包含了两个自己结构的指针,用来组建双向循环链表。最大的疑问就是,这个链表结构如何保存数据呢?

在list.h中,定义了list_entry宏。这个宏就是用来提取包含链表项的结构的指针。从list_entry宏的定义可以看到,它仅仅调用了kernel.h中的container_of()宏。后者真正实现了通过链表结构来获取包含链表的结构的地址(指针)。

container_of(ptr, type, member)宏需要三个参数。ptr:指向链表的指针;type:包含链表项结构的类型;member:链表项在结构中的名称。

其中的实现有两句语句:

const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); //声明临时变量__mptr,储存链表的指针。这个变量的类型由gcc扩展函数typeof从结构的成员变量member中获取

//((type *)0)->member将地址0强制转换为结构的指针,并获取链表的对象

(type *)((char*) __mptr – offsetof(type, member)); //将上句获取到的地址减去链表项在结构中的偏移量,得到结构的真实地址,并将这个地址转换成所需类型结构的指针

//offsetof(type, member)函数定义在stddef.h中,它返回member在结构type中的偏移量,返回值为size_t

通过这宏,就返回了包含链表项的结构的指针,然后就可以通过这个指针来访问结构中的数据了。这样定义的链表,对于没有模板的c语言来说,可以有效的避免重复写很多包含不同数据类型的结构,不用在为每种不同的数据类型写一个链表节点项了。

(参考文章:http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/kernel/l-chain/index.html)


转载自:https://coolex.info/blog/75.html

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