最近有看一点Linux内核源码，发现内核里大量使用了list_head结构体。百度查了一下，原来内核利用这个结构体实现了泛型。
自认为对链表已经很熟悉的我，决定自己实现一下。
下面以Node和list_head为例。
上图就是循环链大致思路了。（画的不好）
我们通过list_head对链表进行移动操作。
这里存在几个问题：
首先通过list_head得到的指针，它指向的list_head的结构体，但我们其实想要使用的是Node结构体。
再有，我们要设计一个泛型的链表，那么，我就不可以在实现链表时有任何对Node的操作。
解决办法：
1、通过计算，找到node结构体的首地址。（我们通过一个宏来实现）
1 #define list_entry(ptr, type, member) 2 ((type *)((char *)(ptr) - (char *)(&(((type *)0)->member))))
这个宏看起来可能点乱，但我们把思路缕清就不乱了。
我们只知道entry的指针，如何求出Node的指针呢？
如果我们可以知道entry的相对位置，那么
Node的实际位置 = entry的实际位置 - entry的相对位置。
entry的相对位置 = (&((（Node *）0)->entry)) 又蒙了么？ 这里，我们先将 0转换为（Node *)类型的指针，再用这个指针指向entry，最后取它的地址。这时我们就得到了entry的相对位置。
宏中把他们强转成char * 是为了进行减法。最后再强转成Node类型，这时我就得到了Node的指针。
2、让用户自己定义特定数据的操作，我们只提供一个函数接口（我们通过函数指针来实现）
在我们的链表里，只涉及到了list_head 里的内容，所以，不能对Node进行操作。参数也都是list_head的指针。这就需要用户在使用时，通过上面的宏来完成从list_head 到 Node的转换。在稍后例子中会了解到。
源码
dclist_head.h
1 /************************************************************************* 2 > File Name: dlist_head.h 3 > Author: gaozy 4 > Mail: 44523253@qq.com 5 > Created Time: 2016年12月24日 星期六 10时11分22秒 6 ************************************************************************/ 7 8 /* 9 *这是我自己实现的一个泛型循环链表 10 *使用者只需要把dclist_head_t 这个结构体加入到自己的结构体中就可以使用这个链表了。 11 *在使用时，需要使用者创建一个头节点，之后使用init函数初始化。（当然，你也可以自己对他进行初始化操作） 12 *它很重要，否则无法使用这个链表。 13 *链表给使用者提供了四个函数 14 *init 刚刚已经说过了，我们用它初始化链表 15 *append 这是一个向链表中添加节点的函数，需要我们传入链表的头和新节点的dclist_head_t部分的指针 16 *treaverse 正如火函数名一样，它的作用是遍历链表，它需要我们提供一个函数指针 17 *这个指针的作用是对节点进行操作，参数是一个dclist_head_t 类型的指针，我们同过list_entry这个宏获取 18 *使用者自定义的数据类型。 19 *dc_remove这个函数用来释放链表，类似treaverse函数，需要我们自己实现删除j节点函数。 20 *它会释放链表中的所有节点，只有头结点例外，头需要我们自己释放 21 */ 22 23 #ifndef DLIST_HEAD 24 #define DLIST_HEAD 25 26 #define list_entry(ptr, type, member) 27 ((type *)((char *)(ptr) - (char *)(&(((type *)0)->member)))) 28 29 typedef struct dclist_head { 30 struct dclist_head * prev; 31 struct dclist_head * next; 32 } dclist_head_t; 33 34 void init(dclist_head_t *head); 35 void append(dclist_head_t *head, dclist_head_t *node); 36 void treaverse(dclist_head_t *head, void (*pfun)(dclist_head_t *node) ); 37 void dc_remove(dclist_head_t *head, void (*pfun)(dclist_head_t *node) ); 38 39 #endif
dclist_head.c
1 /************************************************************************* 2 > File Name: dclist_head.c 3 > Author: gaozy 4 > Mail: 44523253@qq.com 5 > Created Time: 2016年12月24日 星期六 10时19分49秒 6 ************************************************************************/ 7 8 #include <stdio.h> 9 #include <stdlib.h> 10 11 #include "dclist_head.h" 12 13 14 void init(dclist_head_t *head) 15 { 16 if ( head != NULL ) { 17 head->prev = NULL; 18 head->next = NULL; 19 } 20 } 21 22 void append(dclist_head_t *head, dclist_head_t *node) 23 { 24 if ( head == NULL ) { 25 printf("errorn"); 26 exit(1); 27 } 28 29 if ( head->prev == NULL && head->next == NULL ) { 30 head->prev = node; 31 head->next = node; 32 node->prev = head; 33 node->next = head; 34 } else { 35 dclist_head_t *tmp = head->prev; 36 tmp->next = node; 37 node->prev = tmp; 38 node->next = head; 39 head->prev = node; 40 } 41 } 42 43 void treaverse(dclist_head_t *head, void (*pfun)(dclist_head_t *node) ) 44 { 45 if ( head == NULL || head->next == NULL ) 46 return; 47 48 dclist_head_t *tmp = head->next; 49 while ( tmp != head ) { 50 pfun(tmp); 51 tmp = tmp->next; 52 } 53 } 54 55 void dc_remove(dclist_head_t *head, void (*pfun)(dclist_head_t *node) ) 56 { 57 treaverse(head, pfun); 58 }
测试代码
main.c
1 /************************************************************************* 2 > File Name: main.c 3 > Author: gaozy 4 > Mail: 44523253@qq.com 5 > Created Time: 2016年12月24日 星期六 11时11分25秒 6 ************************************************************************/ 7 8 #include <stdio.h> 9 #include <stdlib.h> 10 11 #include "dclist_head.h" 12 13 typedef struct { 14 int id; 15 dclist_head_t entry; 16 } student_t; 17 18 void print(dclist_head_t *ptr) 19 { 20 student_t *stu = list_entry(ptr, student_t, entry); 21 if ( stu == NULL ) 22 return; 23 printf("student id = %dn", stu->id); 24 } 25 26 void free_node(dclist_head_t *ptr) 27 { 28 if (ptr == NULL ) 29 return; 30 31 student_t *node = list_entry(ptr, student_t, entry); 32 free(node); 33 } 34 35 student_t* make_node(int id) 36 { 37 student_t *stu = (student_t *)malloc(sizeof(student_t)); 38 if ( stu != NULL ) { 39 stu->id = id; 40 } 41 42 return stu; 43 } 44 45 int main(void) 46 { 47 dclist_head_t list; 48 49 init(&list); 50 51 int i; 52 student_t *stu; 53 for ( i=0; i<5; i++ ) { 54 stu = make_node(i); 55 if ( stu != NULL ) 56 append(&list, &stu->entry); 57 } 58 59 60 treaverse(&list, print); 61 dc_remove(&list, free_node); 62 63 64 return 0; 65 }
水平有限，还请大神多多指点。
内容来源于网络如有侵权请私信删除
- 还没有人评论，欢迎说说您的想法！
客服
