Linux内核中的循环链表结构

注：文章中引用的代码来源于LXR，所分析的内核版本是v2.6.31。

Linux内核通过定义list_head以及对于list_head上的一组操作实现对不同类型的循环链表的同类操作，这种做法避免了对于不同数据类型的循环链表定义重复的操作函数，使代码得到了充分的使用，是一种十分有效的编程方法。

list_head的定义：

19struct list_head {

20        struct list_head *next, *prev;

21};

接着我们来看任意一种数据结构的循环链表（如图1），链表的每个节点中加入了一个list_head类型的变量，节点的其他变量任意。（注意：每个指针所指向的位置不是节点数据的起始位置，而是list_head类型变量的开始地址。）

图１

通过这样一种实现方式建立的链表，节点都是通过list_head类型的变量相连接的，那么我们如何由list_head类型得指针得到中间某个节点类型的指针呢？我们来看这样一个操作：list_entry(p,t,m)，其中t是链表的节点类型，m是节点内list_head类型的变量名，p是指向该变量的指针，该操作用于从list_head指针得到指向链表节点的指针。

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

335        container_of(ptr, type, member)

650#define container_of(ptr, type, member) ({                      \

651        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \                /*_mptr与ptr类型值都相同，是ptr的一个拷贝*/

652        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})                    /*地址减去偏移量（以字节为单位）即可*/

24#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)                   /*计算出变量在结构中的偏移量（以字节为单位）*/