Linux下一个实用的头文件
大家好，我是linuxzn。
本次分享sys/queue.h：
什么是sys/queue.h？
queue.h是linux、freebsd中的一个头文件。
freebsd：freebsd 是一种类 unix操作系统。
这是一个很实用的头文件，因为这个头文件里全是宏定义操作，所以其不仅可以使用在linux/嵌入式linux项目中，也可以使用在单片机项目中，我也是因为在我们的单片机项目中看到，才知道有这么一个头文件的。我觉得挺实用的，与大家分享。
它使用宏实现了如下数据结构：
slist：单向无尾链表
list：双向无尾链表
stailq：单向有尾链表（可作队列使用）
tailq：双向有尾链表（可作队列使用）
所有的数据结构都支持如下功能：
在链表头插入节点
在任意节点后插入节点
删除节点
遍历节点
我们可以在linux系统的如下路径中找到这个头文件：
/usr/include/sys/queue.h
也可以通过如下网址查看：
https://code.woboq.org/userspace/glibc/misc/sys/queue.h.html
sys/queue.h的使用
下面我们基于slist来演示其使用。
slist相关宏定义：
/* * singly-linked list definitions. */#define slist_head(name, type) struct name { struct type *slh_first; /* first element */ }#define slist_head_initializer(head) { null }#define slist_entry(type) struct { struct type *sle_next; /* next element */ }/* * singly-linked list functions. */#define slist_init(head) do { (head)->slh_first = null; } while (/*constcond*/0)#define slist_insert_after(slistelm, elm, field) do { (elm)->field.sle_next = (slistelm)->field.sle_next; (slistelm)->field.sle_next = (elm); } while (/*constcond*/0)#define slist_insert_head(head, elm, field) do { (elm)->field.sle_next = (head)->slh_first; (head)->slh_first = (elm); } while (/*constcond*/0)#define slist_remove_head(head, field) do { (head)->slh_first = (head)->slh_first->field.sle_next; } while (/*constcond*/0)#define slist_remove(head, elm, type, field) do { if ((head)->slh_first == (elm)) { slist_remove_head((head), field); } else { struct type *curelm = (head)->slh_first; while(curelm->field.sle_next != (elm)) curelm = curelm->field.sle_next; curelm->field.sle_next = curelm->field.sle_next->field.sle_next; } } while (/*constcond*/0)#define slist_foreach(var, head, field) for((var) = (head)->slh_first; (var); (var) = (var)->field.sle_next)/* * singly-linked list access methods. */#define slist_empty(head) ((head)->slh_first == null)#define slist_first(head) ((head)->slh_first)#define slist_next(elm, field) ((elm)->field.sle_next)
下面我们通过实例来操作。
首先，创建链表头节点、其它节点结构体，用到slist_head与slist_entry这两个宏定义：
#define elem_type int/* 链表节点 */typedef struct node { elem_type data; slist_entry(node) field; }node_st;/* 链表头 */typedef slist_head(head, node) head_st;
链表数据域类型我们定义为int，field表示的是指针域。
① 创建一个头结点：
/* 创建链表头节点并初始化 */head_st *head = (head_st *)malloc(sizeof(head_st));slist_init(head);
头节点：不存任何数据的空节点，通常作为链表的第一个节点。
② 在链表头部分别插入节点node1、node2：
/* 头插法插入一个节点node1 */node_st *node1 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st));node1->data = 1;slist_insert_head(head, node1, field);/* 头插法插入一个节点node2 */node_st *node2 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st));node2->data = 2;slist_insert_head(head, node2, field);
头指针：永远指向链表第一个节点的位置。
slist_insert_head是从链表头部插入节点，新节点总是从头结点之后插入。
③ 在链表节点node2之后插入节点node3：
node_st *node3 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st));node3->data = 3;slist_insert_after(node2, node3, field);
slist_insert_after是从指定节点slistelm之后插入新节点elm。
④ 遍历链表：
node_st *tmp_elm;slist_foreach(tmp_elm, head, field){ printf(%d , tmp_elm->data);}
输出为tmp_elm，访问tmp_elm即可。
⑤ 删除某个节点node2
slist_remove(head, node2, node, field);free(node2);node2 = null;
⑥ 销毁整个链表
while (!slist_empty(head)) { node_st *p = slist_first(head); slist_remove_head(head, field); free(p); p = null;}free(head);head = null;
完整测试代码：
#include #include #include #define elem_type int/* 链表节点 */typedef struct node { elem_type data; slist_entry(node) field; }node_st;/* 链表头 */typedef slist_head(head, node) head_st;int main(void){ /* 创建链表头节点并初始化 */ head_st *head = (head_st *)malloc(sizeof(head_st)); slist_init(head); /* 头插法插入一个节点node1 */ node_st *node1 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st)); node1->data = 1; slist_insert_head(head, node1, field); /* 头插法插入一个节点node2 */ node_st *node2 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st)); node2->data = 2; slist_insert_head(head, node2, field); /* 遍历打印当前链表节点 */ printf(list:); node_st *tmp_elm; slist_foreach(tmp_elm, head, field) { printf(%d , tmp_elm->data); } printf(); /* 尾插法插入一个节点node3 */ printf(insert node3:); node_st *node3 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st)); node3->data = 3; slist_insert_after(node2, node3, field); slist_foreach(tmp_elm, head, field) { printf(%d , tmp_elm->data); } printf(); /* 删除node2 */ printf(delete node2:); slist_remove(head, node2, node, field); free(node2); node2 = null; slist_foreach(tmp_elm, head, field) { printf(%d , tmp_elm->data); } printf(); /* 销毁链表 */ while (!slist_empty(head)) { node_st *p = slist_first(head); slist_remove_head(head, field); free(p); p = null; } free(head); head = null; return 0;}
编译、运行：
运行结果与我们上面分析的一致。
本次我们只分享queue.h里最简单的数据结构。其它几种数据结构的使用例子及相关宏说明可以通过man命令查看。
man是linux下的帮助命令。
我们输入 man queue 即可查到queue.h的相关说明：
可以看到，man命令很强大，可查到queue的帮助说明很详细，有宏的说明及使用示例等。
以上就是本次的分享，文章如有错误，欢迎支持，谢谢！我们下期见~
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本次分享sys/queue.h：
什么是sys/queue.h？
queue.h是linux、freebsd中的一个头文件。
freebsd：freebsd 是一种类 unix操作系统。
这是一个很实用的头文件，因为这个头文件里全是宏定义操作，所以其不仅可以使用在linux/嵌入式linux项目中，也可以使用在单片机项目中，我也是因为在我们的单片机项目中看到，才知道有这么一个头文件的。我觉得挺实用的，与大家分享。
它使用宏实现了如下数据结构：
slist：单向无尾链表
list：双向无尾链表
stailq：单向有尾链表（可作队列使用）
tailq：双向有尾链表（可作队列使用）
所有的数据结构都支持如下功能：
在链表头插入节点
在任意节点后插入节点
删除节点
遍历节点
我们可以在linux系统的如下路径中找到这个头文件：
/usr/include/sys/queue.h
也可以通过如下网址查看：
https://code.woboq.org/userspace/glibc/misc/sys/queue.h.html
sys/queue.h的使用
下面我们基于slist来演示其使用。
slist相关宏定义：
/* * singly-linked list definitions. */#define slist_head(name, type) struct name { struct type *slh_first; /* first element */ }#define slist_head_initializer(head) { null }#define slist_entry(type) struct { struct type *sle_next; /* next element */ }/* * singly-linked list functions. */#define slist_init(head) do { (head)->slh_first = null; } while (/*constcond*/0)#define slist_insert_after(slistelm, elm, field) do { (elm)->field.sle_next = (slistelm)->field.sle_next; (slistelm)->field.sle_next = (elm); } while (/*constcond*/0)#define slist_insert_head(head, elm, field) do { (elm)->field.sle_next = (head)->slh_first; (head)->slh_first = (elm); } while (/*constcond*/0)#define slist_remove_head(head, field) do { (head)->slh_first = (head)->slh_first->field.sle_next; } while (/*constcond*/0)#define slist_remove(head, elm, type, field) do { if ((head)->slh_first == (elm)) { slist_remove_head((head), field); } else { struct type *curelm = (head)->slh_first; while(curelm->field.sle_next != (elm)) curelm = curelm->field.sle_next; curelm->field.sle_next = curelm->field.sle_next->field.sle_next; } } while (/*constcond*/0)#define slist_foreach(var, head, field) for((var) = (head)->slh_first; (var); (var) = (var)->field.sle_next)/* * singly-linked list access methods. */#define slist_empty(head) ((head)->slh_first == null)#define slist_first(head) ((head)->slh_first)#define slist_next(elm, field) ((elm)->field.sle_next)
下面我们通过实例来操作。
首先，创建链表头节点、其它节点结构体，用到slist_head与slist_entry这两个宏定义：
#define elem_type int/* 链表节点 */typedef struct node { elem_type data; slist_entry(node) field; }node_st;/* 链表头 */typedef slist_head(head, node) head_st;
链表数据域类型我们定义为int，field表示的是指针域。
① 创建一个头结点：
/* 创建链表头节点并初始化 */head_st *head = (head_st *)malloc(sizeof(head_st));slist_init(head);
头节点：不存任何数据的空节点，通常作为链表的第一个节点。
② 在链表头部分别插入节点node1、node2：
/* 头插法插入一个节点node1 */node_st *node1 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st));node1->data = 1;slist_insert_head(head, node1, field);/* 头插法插入一个节点node2 */node_st *node2 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st));node2->data = 2;slist_insert_head(head, node2, field);
头指针：永远指向链表第一个节点的位置。
slist_insert_head是从链表头部插入节点，新节点总是从头结点之后插入。
③ 在链表节点node2之后插入节点node3：
node_st *node3 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st));node3->data = 3;slist_insert_after(node2, node3, field);
slist_insert_after是从指定节点slistelm之后插入新节点elm。
④ 遍历链表：
node_st *tmp_elm;slist_foreach(tmp_elm, head, field){ printf(%d , tmp_elm->data);}
输出为tmp_elm，访问tmp_elm即可。
⑤ 删除某个节点node2
slist_remove(head, node2, node, field);free(node2);node2 = null;
⑥ 销毁整个链表
while (!slist_empty(head)) { node_st *p = slist_first(head); slist_remove_head(head, field); free(p); p = null;}free(head);head = null;
完整测试代码：
#include #include #include #define elem_type int/* 链表节点 */typedef struct node { elem_type data; slist_entry(node) field; }node_st;/* 链表头 */typedef slist_head(head, node) head_st;int main(void){ /* 创建链表头节点并初始化 */ head_st *head = (head_st *)malloc(sizeof(head_st)); slist_init(head); /* 头插法插入一个节点node1 */ node_st *node1 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st)); node1->data = 1; slist_insert_head(head, node1, field); /* 头插法插入一个节点node2 */ node_st *node2 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st)); node2->data = 2; slist_insert_head(head, node2, field); /* 遍历打印当前链表节点 */ printf(list:); node_st *tmp_elm; slist_foreach(tmp_elm, head, field) { printf(%d , tmp_elm->data); } printf(); /* 尾插法插入一个节点node3 */ printf(insert node3:); node_st *node3 = (node_st *)malloc(sizeof(node_st)); node3->data = 3; slist_insert_after(node2, node3, field); slist_foreach(tmp_elm, head, field) { printf(%d , tmp_elm->data); } printf(); /* 删除node2 */ printf(delete node2:); slist_remove(head, node2, node, field); free(node2); node2 = null; slist_foreach(tmp_elm, head, field) { printf(%d , tmp_elm->data); } printf(); /* 销毁链表 */ while (!slist_empty(head)) { node_st *p = slist_first(head); slist_remove_head(head, field); free(p); p = null; } free(head); head = null; return 0;}
编译、运行：
运行结果与我们上面分析的一致。
本次我们只分享queue.h里最简单的数据结构。其它几种数据结构的使用例子及相关宏说明可以通过man命令查看。
man是linux下的帮助命令。
我们输入 man queue 即可查到queue.h的相关说明：
可以看到，man命令很强大，可查到queue的帮助说明很详细，有宏的说明及使用示例等。
以上就是本次的分享，文章如有错误，欢迎支持，谢谢！我们下期见~
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