一、FreeRTOS 链表

FreeRTOS

作者：解琛
时间：2020 年 8 月 18 日

一、链表

[野火®]《FreeRTOS 内核实现与应用开发实战—基于STM32》

链表就好比一个圆形的晾衣架，晾衣架上面有很多钩子，钩子首尾相连。链表也是，链表由节点组成，节点与节点之间首尾相连。晾衣架的钩子本身不能代表很多东西，但是钩子本身却可以挂很多东西。

同样，链表也类似，链表的节点本身不能存储太多东西，或者说链表的节点本来就不是用来存储大量数据的，但是节点跟晾衣架的钩子一样，可以挂很多数据。

1.1 单向链表

单向链表中共有 n 个节点，前一个节点都有一个箭头指向后一个节点，首尾相连，组成一个圈。

节点本身必须包含一个节点指针，用于指向后一个节点。要通过链表存储的数据内嵌一个节点即可，这些要存储的数据通过这个内嵌的节点即可挂接到链表中，就好像晾衣架的钩子一样，把衣服挂接到晾衣架中。

链表作用是通过节点把离散的数据链接在一起，组成一个表。

链表常规的操作就是节点的插入和删除。

为了顺利的插入，通常一条链表会人为地规定一个根节点，这个根节点称为生产者。

通常根节点还会有一个节点计数器，用于统计整条链表的节点个数。

1.2 双向链表

双向链表与单向链表的区别就是节点中有两个节点指针，分别指向前后两个节点。

1.3 FreeRTOS 链表实现

1.3.1 实现链表节点

1.3.1.1 定义链表结构结构

struct xLIST_ITEM
{
   
   
    TickType_t          xItemValue;     /* 辅助值，用于帮助节点做顺序排列； */ 
    struct xLIST_ITEM * pxNext;         /* 指向链表下一个节点； */            
    struct xLIST_ITEM * pxPrevious;     /* 指向链表前一个节点； */
    void *              pvOwner;        /* 用于指向该节点的拥有者，即该节点内嵌在哪个数据结构中，
                                           属于哪个数据结构的一个成员；*/
    void *              pvContainer;    /* 用于指向该节点所在的链表，通常指向链表的根节点；*/
};

typedef struct xLIST_ITEM ListItem_t;   /* 节点数据类型重定义； */

1.3.1.2 链表节点初始化

void vListInitialiseItem( ListItem_t * const pxItem )
{
   
   
    /* 初始化该节点所在的链表为空，表示节点还没有插入任何链表 */

    pxItem->pvContainer = NULL;
}

链表节点 ListItem_t 总共有 5 个成员，但是初始化的时候只需将 pvContainer 初始化为空即可，即清除其指向的链表，表示该节点还没有插入到任何链表。

1.3.2 实现链表根节点

1.3.2.1 定义链表根节点的数据结构

typedef struct xLIST
{
   
   
    UBaseType_t     uxNumberOfItems;    /* 链表节点计数器，用于表示该链表下有多少个节点，根节点除外； */
    ListItem_t *    pxIndex;            /* 链表节点索引指针，用于遍历节点； */
    MiniListItem_t  xListEnd;           /* 链表最后一个节点，实际也就是链表的第一个节点，即生产者； */
} List_t;

struct xMINI_LIST_ITEM
{
   
   
    TickType_t xItemValue;              /* 辅助值，用于帮助节点做升序排列； */
    struct xLIST_ITEM * pxNext;         /* 指向链表下一个节点； */
    struct xLIST_ITEM * pxPrevious;     /* 指向链表前一个节点； */
};

typedef struct xMINI_LIST_ITEM MiniListItem_t;  /* 精简节点数据类型重定义； */

1.3.2.2 链表根节点初始化