双向链表的宏实现——解析shttpd的链表实现

来源：互联网发布：yum error14 curl 37 编辑：程序博客网时间：2024/06/07 08:49

shttpd是一个开源的跨平台的轻量级web服务框架，源码下载地址。这里是使用的1.42版本。

shttpd中双向链表的功能和内核双向链表一致，都是定义一个存放前后指针的节点，将节点存放到某个结构体中，该结构体中的节点关联起来，然后就可以通过链表的方式操作该结构体对象了。

节点结构：
struct llhead 为内核双向链表的节点，定义如下：

struct llhead {    struct llhead   *prev;    struct llhead   *next;};

链表的定义：

#define LL_HEAD(H)  struct llhead H = { &H, &H }//例如定义一个静态的llhead节点static LL_HEAD(listeners);

链表的初始化：
链表初始化，用来将节点的前向、后向指针指向自身。定义及使用如下：

#define LL_INIT(N)  ((N)->next = (N)->prev = (N))struct llhead   listeners;LL_INIT(&listeners);

添加节点：
向后添加节点

#define LL_ADD(H, N)                            \    do {                                        \        ((H)->next)->prev = (N);                \        (N)->next = ((H)->next);                \        (N)->prev = (H);                        \        (H)->next = (N);                        \    } while (0)//使用：struct sockInfo{    int sockfd;    int family;    int port;    in_addr addr;    LL_HEAD(listeners);};// 将2个sockInfo用链表连接起来struct sockInfo si1;struct sockInfo si2;LL_INIT(&si1.listeners);LL_INIT(&si2.listeners);LL_ADD(&si1.listeners, &si2.listeners);

双向链表插入示意

删除节点：
将某个节点从链表中删除（让该链表的下一节点与上一节点相互指向对方），并再次初始化该节点

#define LL_DEL(N)                           \    do {                                \        ((N)->next)->prev = ((N)->prev);            \        ((N)->prev)->next = ((N)->next);            \        LL_INIT(N);                     \    } while (0)

遍历节点：
LL_FOREACH通常用于获取节点，而不能用到删除节点的场景
LL_FOREACH_SAFE通常删除节点的场景
此实现貌似不能遍历H自身~

#define LL_FOREACH(H,N) for (N = (H)->next; N != (H); N = (N)->next)#define LL_FOREACH_SAFE(H,N,T)                      \    for (N = (H)->next, T = (N)->next; N != (H);N = (T), T = (N)->next)// 使用for_each遍历struct llhead *headstruct llhead     *lp, *tmp;LL_FOREACH_SAFE(head, lp, tmp) {    LL_DEL(lp);}

链表判空
如果链表指向自身，则为空

#define LL_EMPTY(N) ((N)->next == (N))

向链表末尾添加节点

#define LL_TAIL(H, N)                           \    do {                                         \        ((H)->prev)->next = (N);                \        (N)->prev = ((H)->prev);                \        (N)->next = (H);                        \        (H)->prev = (N);                        \    } while (0)

获取结构体变量指针：
根据”结构体(T)变量中的域成员变量N的指针来获取指向整个结构体变量的指针。

#define LL_ENTRY(P,T,N) ((T *)((char *)(P) - offsetof(T, N)))// 示例struct worker {    struct llhead    link;    struct llhead   connections;    /* List of connections      */};struct llhead *lp = &pworker->link;struct worker   *worker = LL_ENTRY(lp, struct worker, link);

说明：
offsetof用来获取T类型中N的相对偏移。假设link相对于worker的偏移为offset，当获取到link内存中的地址link_ptr时，就可以通过可以获取到pworker所指向的内存。此时pworker = link_prt - offset;也就是LL_ENTRY的实现。

offsetof实现：

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

假设存在结构体struct TYPE如下
struct TYPE{
T t1;
//…
P p1;
};
当定义变量：struct TYPE tp1;其地址为&tp1，其成员变量t1的地址为&(tp1.t1)
则如下代码可以取到p1在内存中的地址以及相对于tp1的位移

struct TYPE tp1;struct TYPE *ptp = &tp1;int addr_t1 = &ptp->t1;// t1在内存中的地址int addr_p1 = &ptp->p1;// p1内存中的地址// p1相对于tp的内存偏移为size_t offset = (char *)&tp1->p1 - (char *)tp1;

当ptp指向null指针时，offsetof =(size_t) ((char *)&0->t1 ;

//list.h/* * Copyright (c) 2004-2005 Sergey Lyubka <valenok@gmail.com> * All rights reserved * * "THE BEER-WARE LICENSE" (Revision 42): * Sergey Lyubka wrote this file.  As long as you retain this notice you * can do whatever you want with this stuff. If we meet some day, and you think * this stuff is worth it, you can buy me a beer in return. */#ifndef LLIST_HEADER_INCLUDED#define LLIST_HEADER_INCLUDED/* * Linked list macros. */struct llhead {    struct llhead   *prev;    struct llhead   *next;};#define LL_INIT(N)  ((N)->next = (N)->prev = (N))#define LL_HEAD(H)  struct llhead H = { &H, &H }#define LL_ENTRY(P,T,N) ((T *)((char *)(P) - offsetof(T, N)))#define LL_ADD(H, N)                            \    do {                                \        ((H)->next)->prev = (N);                \        (N)->next = ((H)->next);                \        (N)->prev = (H);                    \        (H)->next = (N);                    \    } while (0)#define LL_TAIL(H, N)                           \    do {                                \        ((H)->prev)->next = (N);                \        (N)->prev = ((H)->prev);                \        (N)->next = (H);                    \        (H)->prev = (N);                    \    } while (0)#define LL_DEL(N)                           \    do {                                \        ((N)->next)->prev = ((N)->prev);            \        ((N)->prev)->next = ((N)->next);            \        LL_INIT(N);                     \    } while (0)#define LL_EMPTY(N) ((N)->next == (N))#define LL_FOREACH(H,N) for (N = (H)->next; N != (H); N = (N)->next)#define LL_FOREACH_SAFE(H,N,T)                      \    for (N = (H)->next, T = (N)->next; N != (H);            \            N = (T), T = (N)->next)#endif /* LLIST_HEADER_INCLUDED */

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