隨想錄（再談鏈表）

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    在軟體開發中，我想鏈表是除了數組之外，用的最多的一種資料結構。但是，如何把鏈表結構和資料本身能夠完美地融合在一起，這本身確是一件複雜的事情。但是linux kernel在這方面為我們做出了示範，讓我們在充分地享受方便的同時，無需考慮鏈表的一些具體操作。那麼，在linux kernel下面，鏈表是怎麼做到的呢？我們可以自己編寫一個代碼示範一下，基本原理都是一樣的，可能在實現方式上略有不同。

（1）定義鏈表的基本結構

typedef struct _LINK_NODE{struct _LINK_NODE* prev;struct _LINK_NODE* next;}LINK_NODE;

（2）定義鏈表的基本操作

void link_init(struct _LINK_NODE* pNode){ASSERT(NULL != pNode);pNode->prev = NULL;pNode->next = NULL;}void link_add(struct _LINK_NODE* pNode, struct _LINK_NODE* head){ASSERT(NULL != pNode && NULL != head);pNode->next = head->next;pNode->prev = head;head->next = pNode;if(pNode->next)pNode->next->prev = pNode;}void link_del(struct _LINK_NODE* pNode){ASSERT(NULL != pNode);pNode->prev->next = pNode->next;if(pNode->next)pNode->next->prev = pNode->prev;}

    這裡定義了鏈表的三個基本操作，即初始化、添加和刪除。我們在這裡設計的時候，為了說明方便，考慮的情況比較簡單。這裡編寫的代碼其實是有三個基本前提的：鏈表存在一個head節點，這個節點永遠不刪除；鏈表添加的資料都是放在head後面的；鏈表雖然是雙向鏈表，但本身並不是迴圈鏈表。

（3）在資料中嵌套使用LINK_NODE

typedef struct _DATA_TYPE{LINK_NODE head;int value;}DATA_TYPE;

    這裡定義了一個簡單的資料類型，即為DATA_TYPE。可是，我們記得前面定義的操作都是 關於 LINK_NODE的，那麼我們如何才能利用LINK_NODE資料本身訪問到DATA_TYPE資料本身呢？其實不難，轉化一下資料即可。

（4）利用pNode訪問pData
    現在假設存在這樣的一個節點pNode，它的地址就是在DATA_TYPE中head的地址，那麼怎麼才能進行轉化呢？我們看看下面的代碼是怎麼做的？大家也可以自己在編譯器上試一試？

#define GET_DATA_ADDRESS(pNode, DATA, head) \(DATA*)((char*)(pNode) - (&((DATA*)(0))->head))

    這是一個宏，如果需要實際運算的話，應該這麼做。

DATA_TYPE* pData =  GET_DATA_ADDRESS(pNode, DATA_TYPE, head);

    這中間其實存在一個技巧。那就是我們既然知道pNode的地址，那麼只需要知道pNode和pData之間的位移值就可以了。兩者相減一下，獲得值就是pData的數值，所以，這裡可以利用(&((DATA*)(0))->head)擷取這個位移值，就是這麼簡單。

（5）利用pNode遍曆pData
    因為這裡的pNode是一個鏈表，所以利用pNode遍曆pData就十分方便了。根據上面開發的思路，我們這裡依然可以利用宏的方法實現pData和pNode之間的自動轉換。

#define FOR_EACH_DATA(pNode, pData, DATA, head) \for(; \    pNode && (pData = GET_DATA_ADDRESS(pNode, DATA, head));\pNode = pNode->next)

    使用的話依然十分簡單，簡單輸入資料和資料結構類型即可，

FOR_EACH_DATA(pNode, pData, DATA_TYPE, head){printf("pData->value = %d\n", pData->value);}

（6）其他

    通常為了使用方便，鏈表還會引申出更多的功能，比如自訂head節點，添加list的統計函數，或者是修改添加的方式、刪除的方式等等。這些功能朋友們自己根據需要可以獨立完成。當然，如果大家的思維再發散一下，也可以把這種方法推廣到二叉樹、平衡二叉樹或者是紅/黑樹狀結構上面。總之一句話，鏈表是我們在編程中使用得最多地一種技巧方法，希望朋友們可以多多掌握。