list_for_each与list_for_each_entry

list_for_each原型：

#define list_for_each(pos, head) \

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

pos = pos->next, prefetch(pos->next))

它实际上是一个 for 循环，利用传入的 pos 作为循环变量，从表头 head 开始，逐项向后（ next

方向）移动 pos ，直至又回到 head （ prefetch() 可以不考虑，用于预取以提高遍历速度）。

注意：此宏必要把list_head放在数据结构第一项成员，至此，它的地址也就是结构变量

的地址。

list_for_each_entry：

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: 

   

406#define list_for_each_entry(pos, head, member)                          \

407        for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);      \

408             prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head);        \

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）

334#define list_entry(ptr, type, member) \

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():

493#define container_of(ptr, type, member) ({                      \

494        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \

495        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

其中又用到了offsetof（）函数：

lxr上找到的源码：

#define offset_of(type, memb) \

  47        ((unsigned long)(&((type *)0)->memb))

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。