RT-Thread源码-核心数据结构rt_list及rt_slist

最新推荐文章于 2025-05-22 16:28:29 发布

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分类专栏： RTOS 文章标签： arm mcu

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本文详细介绍了RT-Thread操作系统中rt_list和rt_slist两种链表数据结构，rt_list为双向链表，rt_slist为单向链表。它们在内核对象的实现中起到关键作用。初始化时，rt_list将前后指针指向自身，rt_slist的next指针设为NULL。rt_container_of宏用于获取结构体的首地址，其工作原理是通过计算成员相对于类型首地址的偏移。这些链表操作在RT-Thread中被广泛使用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

在RT-Thread中，基本上所有内核对象的实现都离不开，rt_list及rt_slist，这两个数据结构实际上就是普通的链表数据结构。
rt_list表示的是双向链表结构，而rt_slist表示的是单向链表结构，以下为这两个数据结构的实现：

struct rt_list_node
{
    struct rt_list_node *next;                          /**< point to next node. */
    struct rt_list_node *prev;                          /**< point to prev node. */
};
typedef struct rt_list_node rt_list_t;                  /**< Type for lists. */

struct rt_slist_node
{
    struct rt_slist_node *next;                         /**< point to next node. */
};
typedef struct rt_slist_node rt_slist_t;                /**< Type for single list. */

RT-Thread中关于这两个链表的操作是非常常规的，这里不多做赘述，只指出一些不同之处。

初始化

源码中未在初始化时申请内存。双链表是简单的将其前后指针指向传入的结点（原结点），单链表则是将下一个节点设为空。

rt_inline void rt_list_init(rt_list_t *l)
{
    l->next = l->prev = l;
}

rt_inline void rt_slist_init(rt_slist_t *l)
{
    l->next = RT_NULL;
}

获取链表入口

这里除了个人的一些理解也参考了网上的一些解释。

#define rt_container_of(ptr, type, member) \
    ((type *)((char *)(ptr) - (unsigned long)(&((type *)0)->member)))

此宏函数实现同linux内核中实现的基本相同。
首先要知道，ANSI C标准允许值为0的常量被强制转换成任何类型的指针且值为NULL。这里的**((type*)0)若直接访问其成员会发生编译错误，若加上取址符&，则编译器会对其优化，从而将其转换为成员地址。实际上，这里的((type*)0)可理解为type中的第一个成员地址。因此，(unsigned long)(&((type *)0)->member))**表示的则是member在type中的地址，即偏移。
再来，通过传入的ptr，将其转换为字符类型指针，减去上述计算的偏移，最后再转换为传入的type类型指针，即可得到结构体type的首地址。