注:文章中引用的代碼來源於LXR,所分析的內核版本是v2.6.31。
linux內核通過定義list_head以及對於list_head上的一組操作實現對不同類型的循環鏈表的同類操作,這種做法避免了對於不同數據類型的循環鏈表定義重復的操作函數,使代碼得到了充分的使用,是一種十分有效的編程方法。
list_head的定義:
19struct list_head {
20struct list_head *next, *prev;
21};
接著我們來看任意一種數據結構的循環鏈表(如圖1),鏈表的每個節點中加入了一個list_head類型的變量,節點的其他變量任意。(注意:每個指針所指向的位置不是節點數據的起始位置,而是list_head類型變量的開始地址。)
通過這樣一種實現方式建立的鏈表,節點都是通過list_head類型的變量相連接的,那麼我們如何由list_head類型得指針得到中間某個節點類型的指針呢?我們來看這樣一個操作:list_entry(p,t,m),其中t是鏈表的節點類型,m是節點內list_head類型的變量名,p是指向該變量的指針,該操作用於從list_head指針得到指向鏈表節點的指針。
334#define list_entry(ptr, type, member) \
335container_of(ptr, type, member)
650#define container_of(ptr, type, member) ({ \
651const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);\/*_mptr與ptr類型值都相同,是ptr的一個拷貝*/
652(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})/*地址減去偏移量(以字節為單位)即可*/
24#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER) /*計算出變量在結構中的偏移量(以字節為單位)*/