一、侵入式鏈表
侵入式鏈表讓結(jié)構(gòu)體包含一個(gè)成員變量，該成員變量是一個(gè)通用的鏈表結(jié)點(diǎn)。普通的單鏈表的結(jié)點(diǎn)鏈接域存的是下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的內(nèi)存首地址，而侵入式單鏈表的結(jié)點(diǎn)鏈接域存的是下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的鏈接域成員變量的內(nèi)存首地址。
typedef struct list_s {
??????? struct list_s *next;
} list_t;
typedef struct foo_s {
??????? int???? data;
??????? list_t? link;
} foo_t;
下面給出一個(gè)最簡單的侵入式單鏈表實(shí)現(xiàn)。
1. list.h
?1 #ifndef _LIST_H
?2 #define _LIST_H
?3
?4 #ifdef? __cplusplus
?5 extern “C” {
?6 #endif
?7
?8 /**
?9 ?* offsetof – offset of a structure member
10 ?* @TYPE:?????? the type of the struct.
11 ?* @MEMBER:???? the name of the member within the struct.
12? */
13 #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t)(&(((TYPE *)0)->MEMBER)))
14
15 /**
16 ?* container_of – cast a member of a structure out to the containing structure
17 ?* @ptr:??????? the pointer to the member.
18 ?* @type:?????? the type of the container struct this is embedded in.
19 ?* @member:???? the name of the member within the struct.
20 ?*
21? */
22 #define container_of(ptr, type, member) ({????????????????????? \
23???????? const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);??? \
24???????? (type *)( (char *)__mptr – offsetof(type, member) );})
25
26 typedef struct list_s {
27???????? struct list_s *next;
28 } list_t;
29
30 typedef void (*list_handler_t)(void *arg);
31
32 extern void list_init(list_t **head, list_t *node);
33 extern void list_fini(list_t *head, list_handler_t fini);
34 extern void list_show(list_t *head, list_handler_t show);
35
36 #ifdef? __cplusplus
37 }
38 #endif
39
40 #endif /* _LIST_H */
2. list.c
?1 /*
?2 ?* Generic single linked list implementation
?3? */
?4 #include
?5 #include “l(fā)ist.h”
?6
?7 void
?8 list_init(list_t **head, list_t *node)
?9 {
10???????? static list_t *tail = NULL;
11
12???????? if (*head == NULL) {
13???????????????? *head = tail = node;
14???????????????? return;
15???????? }
16
17???????? tail->next = node;
18???????? tail = node;
19???????? node->next = NULL;
20 }
21
22 void
23 list_show(list_t *head, list_handler_t show)
24 {
25???????? for (list_t *p = head; p != NULL; p = p->next)
26???????????????? show(p);
27 }
28
29 void
30 list_fini(list_t *head, list_handler_t fini)
31 {
32???????? list_t *p = head;
33???????? while (p != NULL) {
34???????????????? list_t *q = p;
35???????????????? p = p->next;
36???????????????? fini(q);
37???????? }
38 }
延伸閱讀：
二、侵入式的好處
一般來說，大家都會優(yōu)先選擇使用非侵入式的實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榍秩胧綄?shí)現(xiàn)需要將一些邏輯耦合到業(yè)務(wù)代碼中，因此為人所不喜。但是在背景介紹中提到的場景下，侵入式實(shí)現(xiàn)有顯著的好處，從而使得侵入式實(shí)現(xiàn)被廣泛的使用。我們在此不再強(qiáng)調(diào)侵入式與非侵入式的區(qū)別，主要考慮一下侵入式鏈表的優(yōu)勢有哪些。
更好的 Data Locality
std::list
更友好的 API
對于侵入式鏈表，我們拿到數(shù)據(jù)就可以將這個(gè)節(jié)點(diǎn)從鏈表中摘除，而無需再去定位其 iterator，然后再去找到對應(yīng)的容器 erase 這個(gè) iterator。
脫離容器進(jìn)行生命周期管理
最主要的應(yīng)用場景是同一份對象需要在多個(gè)容器中共享，例如在背景介紹中提到的實(shí)現(xiàn) LRU 的場景，又例如需要將同一份數(shù)據(jù)加入多個(gè)鏈表中。因此侵入式鏈表需要用戶自己管理數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)生命周期的特性在這里就成為了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
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