list_for_each_entry-CFANZ编程社区

在Linux内核源码中，经常要对链表进行操作，其中一个很重要的宏是list_for_each_entry：
意思大体如下：
假设只有两个结点，则第一个member代表head，
list_for_each_entry的作用就是循环遍历每一个pos中的member子项。

图1：
pos:                                                          pos:
___________                                     ____________
|                      |                                  |                         |
|                      |                                  |                         |
| ...........    |                                  | ................ |
|                      |                                  |                         |
|                      |                                  |                         |
| member: |             _________|__> member |
| {                |             |                |  {                      |
|       *prev; |             |                   |    *prev;       |
|       *next;--|----------                   |       *next;-------------
| }                |                                     |  }                   |          |
|—^———— |                                     |____________|          |
   |                                                                                                    |
   |                                                                                                    |
   |_____________________________________________|

宏list_for_each_entry:

1.     /**
2.  401 * list_for_each_entry  -       iterate over list of given type
3.  402 * @pos:        the type * to use as a loop cursor.
4.  403 * @head:       the head for your list.
5.  404 * @member:     the name of the list_struct within the struct.
6.  405 */
7.  406#define list_for_each_entry(pos, head, member)                          \
8.  407        for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);      \
9.  408             prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head);        \
10.  409             pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))

复制代码

list_entry((head)->next, typeof(*pos), member)返回(head)->next物理指针所处位置向前减去offsetof()个字节数据之后, 其父变量pos的物理地址,父变量的类型在编译时由typeof(*pos)自动返回.

所以list_for_each_entry遍历head下面挂接的类型为typeof(*pos)的childs结构体们,当然每个child结构体包含struct list_head node之类相似的双向链表list_head类型项,就这样通过循环pos将依次指向双向链表上的各个child.(member就是child类型中被定义的变量名)

其中用到了函数list_entry():

这个函数的作用在图1中表示就是可以通过已知的指向member子项的指针，获得整个结构体的指针（地址）

1.  /**
2.  329 * list_entry - get the struct for this entry
3.  330 * @ptr:        the &struct list_head pointer.
4.  331 * @type:       the type of the struct this is embedded in.
5.  332 * @member:     the name of the list_struct within the struct.
6.  333 */
7.  334#define list_entry(ptr, type, member) \
8.  335        container_of(ptr, type, member)

复制代码

和函数prefetch：

#define prefetch(x) __builtin_prefetch(x)

复制代码

其中用到了builtin_prefetch:

prefetch的含义是告诉cpu那些元素有可能马上就要用到，告诉cpu预取一下，这样可以提高速度

其中用到了函数container_of():

1.  /**
2.  487 * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
3.  488 * @ptr:        the pointer to the member.
4.  489 * @type:       the type of the container struct this is embedded in.
5.  490 * @member:     the name of the member within the struct.
6.  491 *
7.  492 */
8.  493#define container_of(ptr, type, member) ({                      \
9.  494        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \
10.  495        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

复制代码

再附一个很好的测试container_of作用的链接：

http://hi.baidu.com/xiquanlian/blog/item/a070d658642ea482810a18e3.html

其中又用到了offsetof（）函数：

lxr上找到的源码：

1.  #define offset_of(type, memb) \
2.    47        ((unsigned long)(&((type *)0)->memb))

复制代码

转一篇网上对它的分析：

原文链接在这：

http://cutebunny.blog.51cto.com/301216/67517

offsetof(TYPE, MEMBER)

该宏在Linux内核代码(版本2.6.22)中定义如下：

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER);

分析：

(TYPE *)0,将 0 强制转换为 TYPE 型指针，记 p = (TYPE *)0，p是指向TYPE的指针，它的值是0。那么 p->MEMBER 就是 MEMBER 这个元素了，而&(p->MEMBER)就是MENBER的地址，而基地址为0，这样就巧妙的转化为了TYPE中的偏移量。再把结果强制转换为size_t型的就OK了，size_t其实也就是int。

typedef __kernel_size_t size_t;

typedef unsigned int __kernel_size_t;

可见，该宏的作用就是求出MEMBER在TYPE中的偏移量。