Android中的双向链表「建议收藏」

全栈程序员-站长 • 2022年2月1日下午8:00 • 未分类 • 阅读 50

大家好，又见面了，我是全栈君。

1.看源代码必须搞懂Android的数据结构。在init源代码中双向链表listnode使用非常多，它仅仅有prev和next两个指针，没有不论什么数据成员。这个和linux内核的list_head如出一辙，由此可见安卓深受linux内核的影响的。本来来分析一下这个listnode数据结构。

这里须要考虑的一个问题是，链表操作都是通过listnode进行的，但是那只是是个连接件。假设我们手上有个宿主结构，那当然知道了它的某个listnode在哪里，从而以此为參数调用list_add和list_del函数。但是，反过来。当我们顺着链表取得当中一项的listnode结构时，又如何找到其宿主结构呢？在listnode结构中并没有指向其宿主结构的指针啊。毕竟。我们我真正关心的是宿主结构。而不是连接件。对于这个问题，我们举例内核中的list_head的样例来解决。内核的page结构体含有list_head成员，问题是：知道list_head的地址。如何获取page宿主的地址？以下是取自mm/page_alloc.c中的一行代码：

page = memlist_entry(curr, struct page, list);

这里的memlist_entry将一个list_head指针curr换算成其宿主结构的起始地址，也就是取得指向其宿主page结构的指针。读者可能会对memlist_entry()的实现感到困惑。

#define memlist_entry list_entry

而list_entry定义则在include/linux/list.h中

135 /**
136 * list_entry get
the struct for this entry
137 * @ptr: the &struct list_head pointer.
138 * @type: the type of the struct this is embedded in.
139 * @member: the name of the list_struct within the struct.
140 */
141 #define list_entry(ptr, type, member) \
142 ((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))

这样我们应该就明确了。curr是一个page结构内部成分list的地址，而我们所须要的却是那个page结构本身的地址，所以要从curr减去一个偏移量，即成分list在page内部的位移量。

那么这个位移量怎么求？&((struct page*)0)->list就表示当结构page正好在地址0上时其成分list的地址，这就是所求的偏移量。

2.測试代码

#include<stdio.h>
#include<stddef.h>

typedef struct _listnode
{
        struct _listnode *prev;
        struct _listnode *next;
}listnode;

#define node_to_item(node,container,member) \
(container*)(((char*)(node))-offsetof(container,member))

//向list双向链表尾部加入node节点,list始终指向双向链表的头部（这个头部仅仅含有prev/next)
void list_add_tail(listnode *list,listnode *node)
{
        list->prev->next=node;
        node->prev=list->prev;
        node->next=list;
        list->prev=node;
}
//定义一个測试的宿主结构
typedef struct _node
{
        int data;
        listnode list;
}node;

int main()
{
        node n1,n2,n3,*n;
        listnode list,*p;
        n1.data=1;
        n2.data=2;
        n3.data=3;
        list.prev=&list;
        list.next=&list;
        list_add_tail(&list,&n1.list);
        list_add_tail(&list,&n2.list);
        list_add_tail(&list,&n3.list);
        for(p=list.next;p!=&list;p=p->next)
        {
                n=node_to_item(p,node,list);
                printf("%d\n",n->data);
        }
        return 0;
}

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