關於雙鏈表實現，一般教科書上定義一個雙向鏈表節點的方法如下：
複製代碼 代碼如下:
struct list_node{
stuct list_node *pre;
stuct list_node *next;
ElemType data;
}
即一個鏈表節點包含：一個指向前向節點的指標、一個指向後續節點的指標，以及資料域共三部分。
但查看linux核心代碼中的list實現時，會發現其與教科書上的方法有很大的差別。
來看看linux是如何?雙鏈表。
雙鏈表節點定義
複製代碼 代碼如下:
struct list_head {
struct list_head *next, *prev;
};
發現鏈表節點中根本就沒有資料域，這樣的鏈表有什麼用？linux核心中定義這樣的鏈表原因何在？
這是因為linux中是通過獨立定義一個鏈表結構，並在結構體中內嵌一個鏈表節點來實現鏈表結構的。這樣有一個好處就是能達到鏈表與結構體分離的目的。如此一來，我們構建好一個鏈表後，其結構示意圖如下：
鏈表的定義及初始化宏定義：
複製代碼 代碼如下:
#define LIST_HEAD_INIT(name){&(name),&(name)}
#define LIST_HEAD(name) \
struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)
#define INIT_LIST_HEAD(ptr) do { \
(ptr)->next = (ptr); (ptr)->prev = (ptr);\
} while (0)
LIST_HEAD(name)宏用來定義一個鏈表頭，並使他的兩個指標都指向自己。我們可以在程式的變數聲明處，直接調用LIST_HEAD(name)宏，來定義並初始化一個名為name的鏈表。也可以先聲明一個鏈表，然後再使用INIT_LIST_HEAD來初始化這個鏈表。
也即：
複製代碼 代碼如下:
LIST_HEAD(mylist);
與
struct list_head mylist;
INIT_LIST_HEAD(&mylist);
是等價的。
插入操作
複製代碼 代碼如下:
/*僅供內部調用
* Insert a new entry between two known consecutive entries.
* This is only for internal list manipulation where we know
* the prev/next entries already!
*/
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;
}
複製代碼 代碼如下:
//在前端節點後面插入一個節點
static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
__list_add(new, head, head->next);
}
//在尾節點後插入一個節點
static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
__list_add(new, head->prev, head);
}
刪除操作
複製代碼 代碼如下:
static inline void __list_del(struct list_head * prev, struct list_head * next)
{
next->prev = prev;
prev->next = next;
}
static inline void list_del(struct list_head *entry)
{
__list_del(entry->prev, entry->next);
}
刪除鏈表節點的操作很簡單，是通過將要刪除的節點的前一個節點與後一個節點連結到一起。
鏈表節點替換操作
複製代碼 代碼如下:
static inline void list_replace(struct list_head *old,
struct list_head *new)
{
new->next = old->next;
new->next->prev = new;
new->prev = old->prev;
new->prev->next = new;
}
鏈表遍曆操作（重點在這裡）
首先來看一個如何根據鏈表節點地址得到其所在結構體的地址。
複製代碼 代碼如下:
#define list_entry(ptr, type, member) container_of(ptr, type, member)
//container_of宏的定義如下：
#define container_of(ptr, type, member)({\
const typeof(((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);\
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
//offsetof的宏定義如下：
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
將上述簡化一下成為下面這樣：
#define list_entry(ptr, type, member) \
((type *)((char *)(ptr)-(size_t)(&((type *)0)->member)))
是一個帶3個參數的宏，該宏的作用是擷取鏈表節點(ptr)所在結構體的起始地址。有了這個宏，我們只要知道某一個鏈表節點指標，就可以通過該鏈表節點得到其所在結構體的指標，從而，我們遍曆鏈表，也便可以達到遍曆我們自己定義的結構體。第一個參數為一個地址，他是結構體鏈表節點元素的地址，第二個參數是結構體類型，第三個參數是鏈表節點元素在結構體中的名字。
來仔細分析一下這個宏：
最外面的一層括弧可以去掉，這是為了防止宏擴充的，去掉如下：
(type *) ((char *)(ptr)-(size_t)(&((type *)0)->member))
現在就比較清楚了，首先(type *)是C強制轉換操作，就是將後面的的資料轉化成type結構的指標。而後面的操作可以再分解
(char *)(ptr) - (size_t)(&((type *)0)->member)
這樣就是一個減法的操作，前面是一個指標，我們傳過去的結構體鏈表節點元素的指標，這裡被轉化成指向字元的。而後面是一個整形，可以再分解
(size_t) (&((type *)0)->member)
顯然這個整形是一個指標轉化的，而這個指標又可以再分解，
&((type *)0)->member
可以看出這個指標是一個變數取地址得到的，這個變數又是什麼呢
((type *)0)->member
看起來有點奇怪，不過這個操作是整個宏中最精妙的，他將地址0轉化成type類型，接下來又取得這個結構的member元素，member就是我們傳進來的參數：元素在結構體中的命名。其實((type *)0)->member取的變數是內容是什麼一點都不重要，重要的我們要取這個變數的地址。取完這個地址將它轉換成size_t類型，這樣這個資料就是((type *)0)->member相對與地址0的位移。回到上面的那個減法，將結構體中鏈表節點元素的地址與他與結構體首地址的位移相減，不就得到了結構體的地址了嗎。)(&((type *)0)->member)))
最外面的一層括弧可以去掉，這是為了防止宏擴充的，去掉如下：
(type *) ((char *)(ptr)-(size_t)(&((type *)0)->member))
現在就比較清楚了，首先(type *)是C強制轉換操作，就是將後面的資料轉化成type結構的指標。而後面的操作可以再分解
(char *)(ptr) - (size_t)(&((type *)0)->member)
這樣就是一個減法的操作，前面是一個指標，我們傳過去的結構體元素的指標，這裡被轉化成指向字元的。而後面是一個長整形，可以再分解
(size_t) (&((type *)0)->member)
顯然這個長整形是一個指標轉化的，而這個指標又可以再分解，
&((type *)0)->member
可以看出這個指標是一個變數取地址得到的，這個變數又是什麼呢?
((type *)0)->member
起來有點奇怪，不過這個操作是整個宏中最精妙的，他將地址0轉化成type類型，接下來又取得這個結構的member元素，member就是我們傳進來的參數：元素在結構體中的命名。其實((type *)0)->member取的變數是內容是什麼一點都不重要，重要的我們要取這個變數的地址。取完這個地址將它轉換成size_t類型，這樣這個資料就是((type *)0)->member相對與地址0的位移。回到上面的那個減法，將結構體中元素的地址與他與結構體首地址的位移相減，便得到了結構體的地址了。
鏈表的遍曆操作時通過一個宏來實現的：
複製代碼 代碼如下:
#define list_for_each(pos, head) \
for(pos = (head)->next, prefetch(pos->next);pos!=(head);\
pos = pos->next,prefetch(pos->next))
其中prefetch是用於效能最佳化，暫時不用去管它。
從上述鏈表遍曆宏可以看出，其只是一次獲得了鏈表節點指標，在實際應用中，我們都需要擷取鏈表節點所在結構體的資料項目，因此，通常將list_for_each和list_entry一起使用。為此，linux的list實現提供了另外一個介面如下：
複製代碼 代碼如下:
#define list_for_each_entry(pos, head, member)\
for(pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);\
prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head);\
pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))
有了這個介面，我們就可以通過鏈表結構來遍曆我們實際的結構體資料域了。
例如，我們定義了一個結構體如下：
複製代碼 代碼如下:
struct mystruct{
ElemType1 data1;
ElemType2 data2;
strcut list_head anchor;//通常我們稱結構體內的鏈表節點為鏈表錨，因為它有定位的作用。
}
那麼我們遍曆鏈表的代碼如下：
複製代碼 代碼如下:
struct mystruct *pos;
list_for_each_entry(pos,head,anchor){
mystruct *pStruct=pos;
//do something with pStruct.....
}
此外Linux鏈表還提供了兩個對應於基本遍曆操作的"_safe"介面：list_for_each_safe(pos, n, head)、list_for_each_entry_safe(pos, n, head, member)，它們要求調用者另外提供一個與pos同類型的指標n，在for迴圈中暫存pos下一個節點的地址，避免因pos節點被釋放而造成的斷鏈。
當然，linux鏈表不止提供上述介面，還有
複製代碼 代碼如下:
list_for_each_prev(pos, head)
list_for_each_prev_safe(pos, n, head)
list_for_each_entry_reverse(pos, head, member)
list_prepare_entry(pos, head, member)
static inline int list_empty_careful(const struct list_head *head)
static inline void list_del_init(struct list_head *entry)
static inline void list_move(struct list_head *list, struct list_head *head)
static inline void list_move_tail(struct list_head *list,
struct list_head *head)
static inline int list_empty(const struct list_head *head)
