在Linux內核中，提供了一個用來創建雙向循環鏈表的結構 list_head。雖然linux內核是用C語言寫的，但是list_head的引入，使得內核數據結構也可以擁有面向對象的特性，通過使用操作list_head 的通用接口很容易實現代碼的重用，有點類似於C++的繼承機制（希望有機會寫篇文章研究一下C語言的面向對象機制）。下面就是kernel中的list_head結構定義：
struct list_head {
struct list_head *next, *prev;
};
#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) }
需要注意的一點是，頭結點head是不使用的，這點需要注意。
使用list_head組織的鏈表的結構如下圖所示：
list_head這個結構看起來怪怪的，它竟沒有數據域！所以看到這個結構的人第一反應就是我們怎么訪問數據？
其實list_head不是拿來單獨用的，它一般被嵌到其它結構中，如：
struct file_node{
char c;
struct list_head node;
};
此時list_head就作為它的父結構中的一個成員了，當我們知道list_head的地址（指針）時，我們可以通過list.c提供的宏 list_entry 來獲得它的父結構的地址。下面我們來看看list_entry的實現:
#define list_entry(ptr,type,member)\
container_of(ptr,type,member)
#define offsetof(TYPE,MEMBER) ((size_t)&((TYPE *)0)->MEMBER)
#define container_of(ptr,type,member) ( {\
const typeof( ((type*)0)->member ) *__mptr=(ptr);\
(type*)( (char*)__mptr - offsetof(type,member) );} )
這里涉及到三個宏，還是有點復雜的，我們一個一個來看：
#define offsetof(TYPE,MEMBER) ( (size_t)& ((TYPE *)0）-> MEMBER )
我們知道 0 地址內容是不能訪問的，但 0地址的地址我們還是可以訪問的， 這里用到一個取址運算符
(TYPE *)0 它表示將 0地址強制轉換為TYPE類型，((TYPE *)0）-> MEMBER 也就是從0址址找到TYPE 的成員MEMBER 。
我們結合上面的結構來看
struct file_node{
char c;
struct list_head node;
};
將實參代入 offset( struct file_node, node )；最終將變成這樣：
( (size_t) & ((struct file_node*)0）-> node )；這樣看的還是不很清楚，我們再變變：
struct file_node *p = NULL;
& p->node;
這樣應該比較清楚了，即求 p 的成員 node的地址，只不過p 為0地址，從0地址開始算成員node的地址，也就是 成員 node 在結構體 struct file_node中的偏移量。offset宏就是算MEMBER在TYPE中的偏移量的。
我們再看第二個宏
#define container_of(ptr,type,member) ( {\
const typeof( ((type*)0)->member ) *__mptr=(ptr);\
(type*)( (char*)__mptr - offsetof(type,member) );} )
這個宏是由兩個語句組成，最后container_of返回的結果就是第二個表達式的值。這里__mptr為中間變量，這就是list_head指針類型，它被初始化為ptr的值，而ptr就是當前所求的結構體中list_head節點的地址。為什么要用中間變量，這是考慮到安全性因素，如果傳進來一個ptr++，所有ptr++放在一個表達式中會有副作用，像 (p++)+(p++)之類。
(char*)__mptr 之所以要強制類型轉化為char是因為地址是以字節為單位的，而char的長度就是一個字節。
container_of的值是兩個地址相減，
剛說了__mptr是結構體中list_head節點的地址，offset宏求的是list_head節點MEMBER在結構體TYPE中的偏移量，那么__mptr減去它所在結構體中的偏移量，就是結構體的地址。
所以list_entry(ptr,type,member)宏的功能就是，由結構體成員地址求結構體地址。其中ptr 是所求結構體中list_head成員指針，type是所求結構體類型，member是結構體list_head成員名。通過下圖來總結一下：
繼續列舉一些雙鏈表的常用操作：
雙向鏈表的遍歷——list_for_each
//注：這里prefetch 是gcc的一個優化選項，也可以不要
#define list_for_each(pos, head) \
for (pos = (head)->next; prefetch(pos->next), pos != (head); \
pos = pos->next)
生成雙向鏈表的頭結點——LIST_HEAD()
LIST_HEAD() -- 生成一個名為name的雙向鏈表頭節點
#define LIST_HEAD(name) \
struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)
static inline void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list)
{
list->next = list;
list->prev = list;
}
雙向鏈表的插入操作 -- list_add()
將new所代表的結構體插入head所管理的雙向鏈表的頭節點head之后: （即插入表頭）
static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head)
{
__list_add(new, head, head->next);
}
static inline void __list_add( struct list_head *new, struct list_head *prev, struct list_head *next)
{
next->prev = new;
new->next = next;
new->prev = prev;
prev->next = new;
}
從list中刪除結點——list_del()
static inline void list_del(struct list_head *entry)
{
__list_del(entry->prev, entry->next);
entry->next = LIST_POISON1;
entry->prev = LIST_POISON2;
}
static inline void __list_del(struct list_head * prev, struct list_head * next)
{
next->prev = prev;
prev->next = next;
}
判斷鏈表是否為空（如果雙向鏈表head為空則返回真，否則為假）——list_empty()
static inline int list_empty(const struct list_head *head)
{
return head->next == head;
}