鏈表是基本數據結構， 一開始學習數據結構時， 我一般這么定義， 對應實現從頭或尾插入的處理函數，

struct int_node_old {
    int val;
    struct int_node_old *next;
};

void old_list_insert(struct int_node_old *head, struct int_node_old *new)
{
    new->next = head->next;
    head->next = new;
}

void old_list_insert_tail(struct int_node_old *head, struct int_node_old *new)
{
    struct int_node_old *list = head;
    for (; list->next != NULL; list = list->next);
    list->next = new;
    new->next = NULL;
}

但是發現， 如果這么定義的話，每次實現一個list的結構， 都需要重新對應編寫處理函數， 重復輪子。

想起前段時間， 看到FreeRTOS提供的鏈表處理方式（《 FreeRTOS 任務調度 List 組織 》）， 將鏈表結構定義和實際使用時具體節點數據內容分開定義， 供系統各個模塊使用。

查看linux的源碼， 發現linux中也為我們提供了相似的實現（源碼）, 把一些共性統一起來。 類是 python 中for_each處理，有些意思。

linux 下的鏈表定義在文件 include/linux/types.h， 采用的是雙向列表

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

在文件list.h, 提供了一常用的接口，
根據自己的需求， 定義節點node， 建立 list 并添加節點后， 看到的組織如圖所示 ：

list

利用這個定義， 我定義了一個自己的list數據結構， 并copy了一些接口實現，感受下，linux 是如何管理鏈表的。

// list 節點結構定義
struct int_node {
    int val;
    struct list_head list;
};

// 新建一個list head， 初始化其指針指向自身
#define LIST_HEAD(name) \
    struct list_head name = {&(name), &(name)};

// 將新節點插入到指定兩個節點之間
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;
}

// 將新節點插入到鏈表頭
static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
    __list_add(new, head, head->next);
}
// 將新節點插入到鏈表尾
static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
    __list_add(new, head->prev, head);
}

// 正序遍歷宏， 
#define list_for_each(pos, head) \
    for ((pos) = (head)->next; (pos) != (head); (pos) = (pos)->next)
// 逆序遍歷宏
#define list_for_each_prev(pos, head) \
    for ((pos) = (head)->prev; (pos) != (head); (pos) = (pos)->prev)

// 已知一個結構的成員，獲取該成員所屬結構體地址
#define container_of(ptr, type, menber) \
    (type *)((char*)ptr - (char*) &(((type *)0)->menber))
#define list_entry(ptr, type, menber) container_of(ptr, type, menber)

通過 container_of， 可以取得我們當前正在操作鏈表所屬結構體地址，進而對具體數據進行處理， 利用c語言的一個小技巧， 把結構體投影到地址為0的地方，那么成員的絕對地址就是偏移量， 得到偏移量后，根據成員的p指針反算出結構體的首地址。 另外一種做法是定義list_head中， 包含一個成員變量，指向其所屬，FreeRTOS是如此做的。

int main(void)
{
    LIST_HEAD(my_list);
    struct int_node a, b, c;

    a.val = 1;
    b.val = 2;
    c.val = 3;

    list_add(&(a.list), &my_list);
    list_add(&(b.list), &my_list);
    list_add_tail(&(c.list), &my_list);

    struct list_head *plist;
    struct int_node *pnode;

    list_for_each(plist, &my_list) {
        pnode = list_entry(plist, struct int_node, list);
        printf("%d ", pnode->val);
    }
    printf("\n");

    list_for_each_prev(plist, &my_list) {
        pnode = list_entry(plist, struct int_node, list);
        printf("%d ", pnode->val);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

雖然比較簡單，記錄下，學習linux 代碼， 程序員的自我修養。