linux内核list分析
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发布时间：2024-10-23 21:05
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时间：2024-11-04 16:13
链表list是linux内核中极为经典的数据结构之一。在深入学习链表实现之前，需要了解几个关键概念：offsetof、typeof、container_of。
offsetof用于返回结构体成员在结构体中的偏移量。例如，使用offsetof(struct person, weight)可以获取weight在struct person结构中的偏移量。这里的计算基于0地址，通过将0作为指向struct person结构的指针进行操作，可以得到成员weight的地址与整个struct person结构地址之间的差值，即成员的偏移量。
typeof关键字在C语言中扩展，用于描述表达式或类型。在linux内核中，typeof广泛应用于类型检查和指针操作。
container_of函数用于根据结构体变量中的某个域成员变量的指针获取指向整个结构体变量的指针。它结合了offsetof和typeof特性，帮助开发者在指针操作中减少出错的可能性。
双向循环链表在大学课程中有所涉及。在linux内核中，双向循环链表仅使用了一个数据结构struct list_head来表示链表的头结点和数据结点。这简化了代码实现和维护。
哈希链表与双向循环链表相比，不具有循环性，并且头结点和数据结点在内存布局上有所不同。哈希链表中的头结点仅包含一个指向数据结点的指针，而数据结点包含指向相邻结点的指针。这种设计减少了内存空间的浪费，但增加了数据结构的复杂性。同时，hlist_node的pprev成员使用了指向指针的指针类型，允许灵活地指向链表中任意结点，简化了代码实现。
了解这些链表结构在linux内核中的应用和实现细节，有助于开发者高效地使用和扩展内核功能。深入研究相关源代码，如include/linux/list.h，是掌握链表操作的最佳途径。
