鸿蒙轻内核M核源码分析系列一 数据结构-双向循环链表

在学习OpenHarmony鸿蒙轻内核源代码的时候，常常会遇到一些数据结构的使用。如果没有掌握它们的用法，会导致阅读源代码时很费解、很吃力。本文会给读者介绍源码中重要的数据结构，双向循环链表Doubly Linked List。在讲解时，会结合数据结构相关绘图，培养读者们的数据结构的平面想象能力，帮助更好的学习和理解这些数据结构的用法。

1 双向循环链表

双向链表LOS_DL_LIST的源代码在utils\los_list.h双向链表头文件中，包含LOS_DL_LIST结构体定义、inline内联函数LOS_ListXXX，还有相关的函数宏定义LOS_DL_LIST_XXXX。双向链表头文件可以网页访问utils/los_list.h，也可以检出到本地阅读。

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1.1 双向链表结构体

双向链表节点结构体LOS_DL_LIST定义如下。其结构非常简单、通用、抽象，只包含前驱、后继两个节点，负责承上启下的双向链表作用。双向链表不包含任何业务数据信息，一般不会单独使用。通常，双向链表节点和业务数据信息作为结构体成员，一起组成业务结构体来使用，使用示例稍后会有讲述。

typedef struct LOS_DL_LIST {
    struct LOS_DL_LIST *pstPrev; /** 指向当前链表节点的前驱节点的指针 */
    struct LOS_DL_LIST *pstNext; /** 指向当前链表节点的后继节点的指针 */
} LOS_DL_LIST;

从双向链表中的任意一个节点开始，都可以很方便地访问它的前驱节点和后继节点，这种环状数据结构形式使得双向链表在查找、插入、删除等操作上非常方便。业务场景使用双向链表时，可以定义一个LOS_DL_LIST类型的全局变量作为双向循环链表Head头结点，业务结构体的链表成员节点依次挂载在头结点上。还有些业务结构体的双向链表节点作为Head头节点，依次挂载其他业务结构体的链表成员节点。从Head节点可以依次遍历下一个节点，Head节点的前驱节点就是Tail尾节点。

下面通过鸿蒙轻内核代码中互斥锁结构体LosMuxCB定义，来了解如何使用双向链表结构体：

typedef struct {
    UINT8 muxStat;       /**< 互斥锁状态  */
    UINT16 muxCount;     /**< 互斥锁当前被持有的次数 */
    UINT32 muxID;        /**< 互斥锁编号ID */
    LOS_DL_LIST muxList; /**< 互斥锁的双向链表 */
    LosTaskCB *owner;    /**< 当前持有锁的任务TCB */
    UINT16 priority;     /**< 持有互斥锁的任务优先级 */
} LosMuxCB;

互斥锁结构体中包括双向链表LOS_DL_LIST muxList成员变量和其他包含互斥锁业务信息的成员变量，这里通过双向链表把各个互斥锁链接起来，挂载在头结点LOS_DL_LIST g_unusedMuxList；通过其他业务成员变量承载业务数据，链表和其他业务成员关系如下图所示：

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2 初始化双向链表

2.1 LOS_ListInit(LOS_DL_LIST *list)

LOS_DL_LIST的两个成员pstPrev和pstNext, 是LOS_DL_LIST结构体类型的指针。需要为双向链表节点申请长度为sizeof(LOS_DL_LIST)的一段内存空间。为链表节点申请到内存后，可以调用初始化LOS_ListInit(LOS_DL_LIST *list)方法，把这个节点链接为环状的双向链表。初始化链表时，只有一个链表节点，这个节点的前驱和后继节点都是自身。链表节点初始化为链表，如图所示：

源码如下：

LITE_OS_SEC_ALW_INLINE STATIC INLINE VOID LOS_ListInit(LOS_DL_LIST *list)
{
    list->pstNext = list;
    list->pstPrev = list;
}

2.2 LOS_DL_LIST_HEAD(LOS_DL_LIST list)

除了LOS_ListInit()，还提供了一个相同功能的函数式宏LOS_DL_LIST_HEAD，通过直接定义一个双向链表节点，实现将该节点初始化为双向链表。区别于LOS_ListInit()，在调用函数式宏前，不需要动态申请内存空间。

#define LOS_DL_LIST_HEAD(list) LOS_DL_LIST li