list_for_each_entry浅析

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：


宏list_for_each_entry: 

1.    
2. 406#define list_for_each_entry(pos, head, member)                          \
3. 407        for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);      \
4. 408             prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head);        \
5. 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）

2. 334#define list_entry(ptr, type, member) \
3. 335        container_of(ptr, type, member)

复制代码
和函数prefetch：

1. #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():

2. 493#define container_of(ptr, type, member) ({                      \
3. 494        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \
4. 495        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

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))

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。

  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：

         假设下面几个结点，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。

list_for_each_entry应用：

         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head（prefetch() 可以不考虑，用于预取以提高遍历速度 ）。 

在程序中的使用如下：

list_for_each_entry（pos , head,member）

{       

………………

      addr =    pos;  //对返回值pos的操作，这样更容易去理解list_for_each_entry，可以把它看作for()循环

………………

}

对程序中for循环的三步分析：

（1），pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member)

         pos相当于循环中返回的循环变量，这里就是返回一个结构体指针。实现过程如下：

跟进：container_of这个函数：

         这个不做重点分析，这个函数的做用是：它的作用显而易见，那就是根据一个结构体变量中的一个域成员变量的指针来获取指向整个结构体变量的指针。

 

所以list_entry()的作用为：如上图所示，可以以通过已知的指向member子项的指针，获得整个结构体的指针（地址）

 

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

 

         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，用于预取以提高遍历速度；

 

         &pos->member !=(head)  ，这个判断循环条件。

 

（3），  pos= list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member)) 

 

         和第（1）实现相似，用于逐项向后（next 方向）移动 pos。