一个链表中所有元素通过指针串联起来,链表的插入、删除等操作都是对指针的操作。 使用指针操作链表 例如,下面的代码段实现了一个删除链表节点的函数,很多人都会采用类似的代码删除链表节点。/* 结构体定义 */struct testdata{ struct testdata * next; //指向链表下一个节点的指针 int id;};/* 链表头 */struct testdata * td_head = NULL;/* 删除id=tid的链表节点 */int delete_from_list(int tid){ struct testdata * cursor = td_head; struct testdata * prev; while (cursor != NULL) { if (cursor->id == tid) { /* 如果待删除的节点是链表头 */ if (cursor == td_head) { td_head = cursor->next; } else /* 如果待删除的节点不是链表头 */ { prev->next = cursor->next; } free(cursor); return 0; } prev = cursor; /* 遍历所有节点 */ cursor = cursor->next; } return -1;} 在上述代码删除节点时,需要区分头结点和其他节点。同样的,如果是在链表末尾插入节点,也要考虑头结点和其他节点的情况。 使用二级指针操作链表 如果使用二级指针,我们可以把头结点和其他节点等效对待,要怎么做呢?同样是上述代码,我们看看借助二级指针是如何删除节点的: /* 结构体定义 */struct testdata{ struct testdata * next; //指向链表下一个节点的指针 int id;};/* 链表头 */struct testdata * td_head = NULL;/* 删除id=tid的链表节点 */int delete_from_list(int tid){ struct testdata ** cur = &td_head; //正在遍历的节点的指针 struct testdata * entry; //正在遍历的节点 while (*cur) { entry = *cur; if (entry->id == tid) { /* 删除entry节点 */ *cur = entry->next; free(entry); return 0; } /* 遍历所有节点的指针 */ cur = &(entry->next); } return -1;}以上的两段代码,除了删除节点的函数实现不同,其他代码(结构体和头结点的定义、main函数的实现)完全相同。 在第二段代码中,不再将头结点特殊对待了。这时怎么做到的呢?我们来分析一下: 例如在一个链表中有三个节点,如下图(全局指针td_head指向链表头): 如果我想使用第二段代码删除头结点,那么借用二级指针删除节点的遍历过程如下: 接下来我想删除第三个结点,那么借用二级指针删除节点的遍历过程如下: 我们注意到上述代码中,结构体的next成员位于结构体最开始的位置,那如果结构体定义如下, /* 结构体定义 */struct testdata{ int id; struct testdata * next; //指向链表下一个节点的指针}; 即next指针不是结构体的第一个成员,这时,删除节点的代码不需要做修改,仍然可用。我再画一下删除第三个节点的过程: 可见,使用二级指针操作链表与next指针的位置无关。不过大部分情况下next指针都定义在结构体第一个位置,这样便于定位其所在的结构体实例。注意,如果next指针是结构体的第一个成员,那么entry和&(entry->next)的地址相同,在使用二级指针添加/删除链表节点时注意到这一点很重要。 Linux内核中的链表操作 在linux内核中,对于链表的插入和删除操作都会借助二级指针。例如下面这段代码: softirq.c: /* * Tasklets */struct tasklet_head{ struct tasklet_struct *head; //只用于遍历(如果需要从头开始遍历的话) struct tasklet_struct **tail; //用于添加或删除};/* 将新节点添加到链表末尾 */void __tasklet_schedule(struct tasklet_struct *t){ unsigned long flags; local_irq_save(flags); t->next = NULL; /* 将tail节点的next指向t */ *__get_cpu_var(tasklet_vec).tail = t; /* *tail指向t */ __get_cpu_var(tasklet_vec).tail = &(t->next); raise_softirq_irqoff(TASKLET_SOFTIRQ); local_irq_restore(flags);} 这段代码给出了tasklet链表节点的定义以及添加新节点的函数。我们看到在添加新节点时就借用了二级指针因而不用特殊对待头结点。我们如果在内核代码中看到有二级指针的定义,就应该猜到这个指针很有可能是用来操作链表元素的。 |
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