玩转内核链表Llist_Head，教你管理不同类型节点的实现

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ithorizon 7个月前 (10-06) 阅读数 31 #Linux

玩转内核链表Llist_Head，教你管理不同类型节点的实现

在Linux内核中，链表是一种非常常见的数据结构，它允许我们以高效的对策管理一系列元素。Llist_Head是Linux内核中的一种链表实现，它重点用于管理不同类型的节点。本文将详细介绍Llist_Head的结构和使用方法，并展示怎样管理不同类型的节点。

一、Llist_Head简介

Llist_Head是Linux内核中的一种通用链表实现，它使用了一个易懂的节点结构体来存储链表节点。Llist_Head节点结构体通常包含以下成员：


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

其中，next和prev分别指向链表中的下一个和前一个节点。这种结构允许我们以双向链表的形式存储节点，从而方便我们在任意位置插入或删除节点。

二、Llist_Head的使用方法

使用Llist_Head链表需要遵循以下步骤：

定义节点结构体：首先需要定义一个节点结构体，该结构体包含链表节点结构体(list_head)和实际数据。

初始化链表：使用list_init()函数初始化链表。

插入节点：使用list_add()、list_add_tail()、list_insert_before()和list_insert_after()等函数将节点插入链表。

删除节点：使用list_del()、list_del_init()、list_remove()和list_remove_init()等函数从链表中删除节点。

遍历链表：使用list_for_each()、list_for_each_entry()和list_for_each_entry_safe()等宏遍历链表。

以下是一个易懂的示例，展示怎样使用Llist_Head链表：


#include <linux/list.h>
#include <stdio.h>
struct node {
    int data;
    struct list_head list;
};
void print_list(struct list_head *head) {
    struct node *n = container_of(head, struct node, list);
    while (n) {
        printf("Node data: %d ", n->data);
        n = list_next_entry(n, list);
    }
}
int main() {
    struct node n1, n2, n3;
    struct list_head *head = NULL;
    n1.data = 1;
    n2.data = 2;
    n3.data = 3;
    list_init(&n1.list);
    list_init(&n2.list);
    list_init(&n3.list);
    list_add(&n1.list, &head);
    list_add(&n2.list, &head);
    list_add(&n3.list, &head);
    print_list(head);
    list_del(&n2.list);
    print_list(head);
    return 0;
}

三、管理不同类型的节点

在实际应用中，我们往往需要管理不同类型的节点。Llist_Head链表通过使用宏container_of()，允许我们在链表中存储任意类型的节点，并在需要时访问节点的实际数据。

以下是一个示例，展示怎样管理不同类型的节点：


#include <linux/list.h>
#include <stdio.h>
struct data_node {
    int data;
};
struct list_node {
    struct list_head list;
    struct data_node *data;
};
void print_data_list(struct list_head *head) {
    struct list_node *n = container_of(head, struct list_node, list);
    while (n) {
        printf("Data: %d ", n->data->data);
        n = list_next_entry(n, list);
    }
}
int main() {
    struct data_node d1, d2;
    struct list_node n1, n2;
    struct list_head *head = NULL;
    d1.data = 1;
    d2.data = 2;
    n1.data = &d1;
    n2.data = &d2;
    list_init(&n1.list);
    list_init(&n2.list);
    list_add(&n1.list, &head);
    list_add(&n2.list, &head);
    print_data_list(head);
    list_del(&n1.list);
    print_data_list(head);
    return 0;
}