Linux 鏈表學習

對於鏈表，我想每一個程式員都很瞭解。結構就像一根鏈條一樣，一節接一節，而對它的訪問有點像冰糖葫蘆，如果你要吃第二個，你必須先吃掉第一個。這就是單向鏈表。當然它也有更進階的，比如，迴圈鏈表，雙向鏈表，雙向迴圈鏈表。Linux核心的標準鏈表就是環形雙向迴圈鏈表。
       Linux中的鏈表有點特殊，它沒有前端節點，它的尾節點就直接指向首節點。於是構成了一個很大的環，所以每一個節點都是前端節點，你可以從任意節點出發，沿任意的方向逐一查看鏈表或者是它的一部分。
       Linux核心中的鏈表是很優秀的設計，核心中所欲用到鏈表的地方都使用了它，所以在你的代碼中也最好用這些已有的鏈表介面，別螳臂擋車，阻擋潮流了。
      下面我們來看看Linux核心中的鏈表給我們提供了什麼樣的功能。
      首先，鏈表結構體定義在標頭檔<linux/list.h>中，形式很簡單：
      struct list_head {
                struct list_head *next, prev;
      };
     一個list_head結構體本身沒有什麼意義，，通常需要把它嵌入到你自己的結構體中：
     struct my_struct {
              struct list_head list;
              unsigned long dog;
              void *cat;
     };
     鏈表在使用前必須初始化，由於多數元素都是動態建立（也許這就是你需要使用鏈表的原因），所以最常見的情況是在運行時初始化鏈表。
     struct my_struct *p;
     p->dog = 0;
     p->cat = NULL;
     INIT_LIST_HEAD(&p->list);
    
     直接聲明和初始化一個靜態鏈表：
     static LIST_HEAD(fox);
     上述語句聲明並初始化名為fox的靜態鏈表。
     不需要與任何鏈表的內部成員打交到，你僅僅將鏈表結構插入到你自己的資料中就可以了。
操作鏈結表    核心提供了一組函數來操作鏈結表，這些函數都要使用一個或多個list_head結構體指標做參數。因為函數都是用C語言以內嵌函式形式實現的，所以它們的原型都在標頭檔<linuxlist.h>中。
     有趣的是，所有這些函數的複雜度都是O(1)，也就是說，無論這些函數操作的鏈表大小如何，無論它們得到額參數如何，它們都在恒定的時間裡完成。
1，給鏈表增加一個節點：在給定節點之後
     list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)
2，給鏈表增加一個節點：在給定節點之前
    list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)
3，從鏈表刪除一個節點：
    lsit_del(struct list_head *entry)
需要自己手動釋放entry結構體
4，從鏈表中刪除一個節點，並對其進行重新初始化
    lsit_del_init(struct list_head *entry)
5，把節點從一個鏈表移到另一個鏈表：
    list_move(struct list_head *list, struct list_head *head)
    list_move_tail(struct list_head *list, struct list_head *head)
6，檢查鏈表是否為空白：
    lsit_empty(struct list_head *head)
    如果指定的鏈表為空白，該函數返回非0值，否則返回0
7，合并兩個鏈表
    list_splice(struct list_head *list, struct list_head *head)
    list_splice_init(struct list_head *list, struct list_head *head)
如果你已經得到了next和prev指標，那你可以使用內部操作函數，從而省下提領指標的時間，內建函式與外部函數重名，只是在前面加了兩條底線。
遍曆鏈表：
核心給我們提供了一組非常好用的介面來遍曆鏈表，不過它們的複雜度為O(n),n為鏈表中的元素數目。list_for_each()宏就是用來遍曆鏈表，它有兩個參數，第一個用來指向當前項，第二個是需要遍曆的鏈表，但是它得到的只是lsit_head的指標，而我麼您需要的是插入了list_head的結構體。list_entry()宏可以協助我們它有三個參數，一個是指向給定的鏈表元素的指標，一個是其中嵌入了鏈表的結構體類型的引用，另一個是結構體中鏈表成員的名稱：如下是用法：
       struct list_head *p;
       struct my_struct * my;
       list_for_each(p, &mine->list) {
             my = list_entry(p, struct my_struct, list);
       }
還有一些宏：list_for_each_prev()      list_for_each_safe()  可以選擇使用
最後一個宏只能用來防止鏈表刪除操作，為了防止並發訪問實際的鏈表資料，應該使用其他的鎖