linux内核链表的实现和使用和详解_linux引入内核链表头文件

首先，内核链表的头文件，在linux内核的 /include/linux 下的 List.h ，把List.h 复制出来，黏贴到 工程下，就可以直接用内核链表的一些宏和函数。

以下介绍内核链表的一些宏和函数，已经他的实现方式和使用方法。

（1）什么是内核链表：

如图：内核链表一般就是 在一个结构体 有一个结构体成员变量，该结构体成员变量只有 next 和 prev两个指针，分别指向下一个结点和上一个结构，就像一条绳子串起所有的结构体，这样做的好处，就是可以用内核链表来串起各个不同类型的结构体。

（2）内核链表的初始化：

#include "kernel_list.h"	//我把内核中的 /include/linux/List.h 改名为 kernel_list.h
#include <stdio.h>  
 
 
struct Person
{
	char name[20];
	int age;
	struct list_head mylist;	//其中 list_head 在kernel_list.h 中有定义，这个结构体就只有两个结构体指针（next和prev）	
};
 
int main()
{
	struct Person *p;
	INIT_LIST_HEAD(&(p->mylist));		//主要是使用 INIT_LIST_HEAD（）这个宏初始化那个链表。
	return 0;
}

以下是宏INIT_LIST_HEAD（）的实现方法，仅作了解就行，因为引入了 /include/linux/List.h 后，是可以直接使用 INIT_LIST_HEAD的

#define INIT_LIST_HEAD(ptr)    \           //ptr是指针
do {  						\
     (ptr)->next = (ptr); (ptr)->prev = (ptr);  \
   } while (0)	

作用是把 指针指向的结构体 中的next和prev都指向自己。

（3）插入内核链表结点：

在结点head之后插入新节点。（这是实现原理，仅作了解就行，后面会有怎么用的代码）

static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)    //在结点之后插入新结点
{
	__list_add(new, head, head->next);	//__list_add（）这个函数，等等就讲
}

在结点head之前插入新节点。（这是实现原理，仅作了解就行，后面会有怎么用的代码）

static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
	__list_add(new, head->prev, head);
}

static inline void __list_add(struct list_head *new,
				struct list_head *prev,
				struct list_head *next)
{
	next->prev = new;
	new->next = next;
	new->prev = prev;
	prev->next = new;
}

struct list_head {
	struct list_head *next, *prev;
};

#define list_for_each(pos, head) \
for (pos = (head)->next; pos != (head); \
pos = pos->next)
/**

#define list_for_each_prev(pos, head) \
for (pos = (head)->prev; pos != (head); \
pos = pos->prev)

struct student
{
 int num;
 struct list_head mylist;
};

int show(struct student *head)
{
	struct student *pos;
	list_for_each_entry(pos,&(head->mylist),mylist)  //list_for_each_entry（）是将要介绍的宏。
	{						 //用list_for_each_entry的话，pos可以写你定义的结构体类型（struct student）
		printf("pos->num is:%d\n",pos->num);     // 而不是struct list_head ，而用list_for_each的话，pos必须是 list_head类型的
	}
	
	return 0;
}

#define list_for_each_entry_reverse(pos, head, member)			\
	for (pos = list_entry((head)->prev, typeof(*pos), member);	\
	     &pos->member != (head); 	\
	     pos = list_entry(pos->member.prev, typeof(*pos), member))

#define list_for_each_entry(pos, head, member)                \
for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);&pos->member != (head);   \

	pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))   //一个for循环

#define list_entry(ptr, type, member) \
((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))

static inline void list_del(struct list_head *entry)
{
	__list_del(entry->prev, entry->next);
	entry->next = (void *) 0;
	entry->prev = (void *) 0;
}

static inline void __list_del(struct list_head *prev, struct list_head *next)
{
	next->prev = prev;
	prev->next = next;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "kernel_list.h"
struct student
{
	int num;
	struct list_head mylist;
};
// 内核链表的初始化
struct student * list_init()
{
	struct student *head=malloc(sizeof(struct student));
	INIT_LIST_HEAD(&(head->mylist));
	return head;
}
// 创建新的节点
struct student * new_node(int data)
{
	struct student *new=malloc(sizeof(struct student));
	new->num=data;
	INIT_LIST_HEAD(&(new->mylist));
	return new;
}
// 添加新的节点到内核链表中
int kernellist_add(struct student *new,struct student *head)
{
	list_add(&(new->mylist), &(head->mylist));
	return 0;
}
// 打印内核链表的数据
int show(struct student *head)
{
	struct student *pos;
	list_for_each_entry(pos,&(head->mylist),mylist) 
	{
		printf("pos->num is:%d\n",pos->num);
	}
	
	return 0;
}
int main()
{
	int n;
	int i;
	struct student *mynewnode;
	struct student *p=list_init();
	printf("please input num you want create node!\n");
	scanf("%d",&n);
	for(i=1; i<=n; i++)
	{
		mynewnode = new_node(i);
		kernellist_add(mynewnode,p);
	}
	show(p);
	return 0;
}