ucore版链表介绍

ucore是清华大学操作系统实验课要完成的操作系统，里面有个链表数据结构我觉得很有意思，记录下来。
ucore将链表与数据对象分离，使得任意数据对象，只要加上一个链表组件就能组织成一个链表。
在这里插入图片描述

要使得一个本来不具有“把自己的对象组织成链表”能力的类型变得有能力组织成链表，只需要

在定义时多加要给list_entry_t成员.
定义一个letoxxx的宏，这个宏负责把链表指针转化为对象指针。

从data指针获取下一个data指针的示例

取邻居节点的步骤有三个
第一：取出当前节点的le。
第二：取出当前le 的下一le的地址。
第三：调用le2data,把le指针转化为data指针。
代码如下
假设头节点的指针式head。
那么第二个节点通过下面步骤获取

list_entry_t le=head->le;
list_entry_t* next_le=le.next;
data* next_data=le2data(next_le);

多说几句

这样看链表的使用变得麻烦了。以前我们使用链表都是head->next()->data()。ucore的链表需要3个步骤。
但是链表的开发变得非常简单。对于任意数据结构，只需要加一个list_entry_t成员，然后定义一个le2xxx宏就可以了。而不用给每个数据结构实现next(),prev(),add(),delete()方法。
也许你会想到c++的链表，要把数据组织成链表只需要一行代码：list<data>，就行了。但是这里用到了模板语法。在c语言中没有模板。
c++的链表是包装，它不修改data本来的结构。
ucore的链表是加工，它在data里面加了一点东西，但增加的东西很少，而且丝毫不影响原来的使用。这是在编译器不支持模板情况下非常好的解决方案。

链表实现

le2data

这里最关键的就是如何把list_entry_t指针le变成data指针。我们知道le是data的一个成员，我们得到le,换个视图看就是这个样子：
在这里插入图片描述
如果把le指针向前偏移offset大小，不就是data指针了吗？
所以问题转化为如何获取offset。
下面，需要比较好的c语言基础，如果看不懂，也没关系，因为这些实现可以cv，直接用就好。
定义一个宏：

type就是类型，在本语境中，指data。member指类成员，在本语境中指le。
offsetof(struct data,le)的意思就是计算le成员在data中的偏移量。
为了解读方便，我把所有的type替换为data，把所有的member替换为le。

第二行代码解读如下

(data *)0 ：我们知道，指针其实就是一个32位的整形。0是32位的整形，所以把0转为了data的指针是允许的。其含义是：内存0号地址开始的若干单元，存放的是一个data类型的对象（虚拟的，实际上并不存在这个对象）,我现在用一个没有名字的data指针指向0号地址。既然他是data指针，就一个用->取它的成员数据。

((data *)0->le)，取出那个在0号地址的data对象的le成员。

&((data *)0->le),获得那个le成员的地址。这个地址在数值上=offset。因为le的地址=data地址+offset。那么offset=le的地址-data地址=le的地址-0=le的地址。

现在，得到了offset的数值，但编译器此时认为这个数值是个指针，通过(size_t)&((data *)0->le)强制把上一步的指针转化为整形（size_t就是无符号整形）。