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链表是我们学习C语言避不开的问题，就让我们一起飞过去看看吧：

1 定义链表

链表是C语言编程中常用的数据结构，比如我们要建一个整数链表，一般可能这么定义：

struct int_node {

int val;

struct int_node *next;

};

2 定义功能函数

为了实现链表的插入、删除、遍历等功能，另外要再实现一系列函数，比如：

void insert_node(struct int_node **head, int val);

void delete_node(struct int_node *head, struct int_node *current);

void access_node(struct int_node *head){

struct int_node *node;

for (node = head; node != NULL; node = node->next)

{

// do something here

}

}

如果我们的代码里只有这么一个数据结构的话，这样做当然没有问题，但是当代码的规模足够大，需要管理很多种链表，难道需要为每一种链表都要实现一套插入、删除、遍历等功能函数吗？

熟悉C++的同学可能会说，我们可以用标准模板库啊，但是，我们这里谈的是C，在C语言里有没有比较好的方法呢？

Linux内核中一般使用双向链表，声明为struct list_head，这个结构体是在include/linux/types.h中定义的，链表的访问是以宏或者内联函数的形式在include/linux/list.h中定义。

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

Linux内核为链表提供了一致的访问接口。

void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list)；

void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)；

void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head)；

void list_del(struct list_head *entry);

int list_empty(const struct list_head *head)；

以上只是从Linux内核里摘选的几个常用接口，更多的定义请参考Linux内核源代码。

3 处理链表

我们先通过一个简单的实作来对Linux内核如何处理链表建立一个感性的认识。

#include

#include "list.h" struct int_node

{

int val;

struct list_head list;

};

int main()

{

struct list_head head, *plist;

struct int_node a, b;

a.val = 2;

b.val = 3;

INIT_LIST_HEAD(&head);

list_add(&a.list, &head);

list_add(&b.list, &head);

list_for_each(plist, &head) {

struct int_node *node = list_entry(plist, struct int_node, list);

printf("val = %d\n", node->val);

}

return 0;

}

看完这个实作，是不是觉得在C代码里管理一个链表也很简单呢？

代码中包含的头文件list.h是我从Linux内核里抽取出来并做了一点修改的链表处理代码，现附在这里给大家参考，使用的时候只要把这个头文件包含到自己的工程里即可。

4 代码

list_head通常是嵌在数据结构内使用，在上文的实作中我们还是以整数链表为例，int_node的定义如下：

struct int_node {

int val;

struct list_head list;

};

使用list_head组织的链表的结构如下图所示：

遍历链表是用宏list_for_each来完成。

#define list_for_each(pos, head)

for (pos = (head)->next; prefetch(pos->next), pos != (head);

pos = pos->next)

在这里，pos和head均是struct list_head。在遍历的过程中如果需要访问节点，可以用list_entry来取得这个节点的基址。

#define list_entry(ptr, type, member)

\ container_of(ptr, type, member)

我们来看看container_of是如何实现的。如下图所示，我们已经知道TYPE结构中MEMBER的地址，如果要得到这个结构体的地址，只需要知道MEMBER在结构体中的偏移量就可以了。如何得到这个偏移量地址呢？这里用到C语言的一个小技巧，我们不妨把结构体投影到地址为0的地方，那么成员的绝对地址就是偏移量。得到偏移量之后，再根据ptr指针指向的地址，就可以很容易的计算出结构体的地址。

list_entry就是通过上面的方法从ptr指针得到我们需要的type结构体。

现在我们就从菜鸟变成不那么菜的鸟了_，当然，如果还有疑问的小伙伴可以直接联系我，也可以加群710520381，柳猫，跟你们不见不散……