list: add list_for_each_rev_safe{,_off} macros
[ccan] / ccan / list / list.h
index 8e2f6df0273998764bb89cb69fb4c25d6e5b1070..275442d23da05cb8fe9c462e75ffd589fa97e374 100644 (file)
@@ -1,8 +1,10 @@
 /* Licensed under BSD-MIT - see LICENSE file for details */
 #ifndef CCAN_LIST_H
 #define CCAN_LIST_H
+//#define CCAN_LIST_DEBUG 1
 #include <stdbool.h>
 #include <assert.h>
+#include <ccan/str/str.h>
 #include <ccan/container_of/container_of.h>
 #include <ccan/check_type/check_type.h>
 
@@ -88,12 +90,13 @@ struct list_head *list_check(const struct list_head *h, const char *abortstr);
 struct list_node *list_check_node(const struct list_node *n,
                                  const char *abortstr);
 
+#define LIST_LOC __FILE__  ":" stringify(__LINE__)
 #ifdef CCAN_LIST_DEBUG
-#define list_debug(h) list_check((h), __func__)
-#define list_debug_node(n) list_check_node((n), __func__)
+#define list_debug(h, loc) list_check((h), loc)
+#define list_debug_node(n, loc) list_check_node((n), loc)
 #else
-#define list_debug(h) (h)
-#define list_debug_node(n) (n)
+#define list_debug(h, loc) (h)
+#define list_debug_node(n, loc) (n)
 #endif
 
 /**
@@ -142,6 +145,48 @@ static inline void list_head_init(struct list_head *h)
        h->n.next = h->n.prev = &h->n;
 }
 
+/**
+ * list_node_init - initialize a list_node
+ * @n: the list_node to link to itself.
+ *
+ * You don't need to use this normally!  But it lets you list_del(@n)
+ * safely.
+ */
+static inline void list_node_init(struct list_node *n)
+{
+       n->next = n->prev = n;
+}
+
+/**
+ * list_add_after - add an entry after an existing node in a linked list
+ * @h: the list_head to add the node to (for debugging)
+ * @p: the existing list_node to add the node after
+ * @n: the new list_node to add to the list.
+ *
+ * The existing list_node must already be a member of the list.
+ * The new list_node does not need to be initialized; it will be overwritten.
+ *
+ * Example:
+ *     struct child c1, c2, c3;
+ *     LIST_HEAD(h);
+ *
+ *     list_add_tail(&h, &c1.list);
+ *     list_add_tail(&h, &c3.list);
+ *     list_add_after(&h, &c1.list, &c2.list);
+ */
+#define list_add_after(h, p, n) list_add_after_(h, p, n, LIST_LOC)
+static inline void list_add_after_(struct list_head *h,
+                                  struct list_node *p,
+                                  struct list_node *n,
+                                  const char *abortstr)
+{
+       n->next = p->next;
+       n->prev = p;
+       p->next->prev = n;
+       p->next = n;
+       (void)list_debug(h, abortstr);
+}
+
 /**
  * list_add - add an entry at the start of a linked list.
  * @h: the list_head to add the node to
@@ -155,13 +200,40 @@ static inline void list_head_init(struct list_head *h)
  *     list_add(&parent->children, &child->list);
  *     parent->num_children++;
  */
-static inline void list_add(struct list_head *h, struct list_node *n)
+#define list_add(h, n) list_add_(h, n, LIST_LOC)
+static inline void list_add_(struct list_head *h,
+                            struct list_node *n,
+                            const char *abortstr)
+{
+       list_add_after_(h, &h->n, n, abortstr);
+}
+
+/**
+ * list_add_before - add an entry before an existing node in a linked list
+ * @h: the list_head to add the node to (for debugging)
+ * @p: the existing list_node to add the node before
+ * @n: the new list_node to add to the list.
+ *
+ * The existing list_node must already be a member of the list.
+ * The new list_node does not need to be initialized; it will be overwritten.
+ *
+ * Example:
+ *     list_head_init(&h);
+ *     list_add_tail(&h, &c1.list);
+ *     list_add_tail(&h, &c3.list);
+ *     list_add_before(&h, &c3.list, &c2.list);
+ */
+#define list_add_before(h, p, n) list_add_before_(h, p, n, LIST_LOC)
+static inline void list_add_before_(struct list_head *h,
+                                   struct list_node *p,
+                                   struct list_node *n,
+                                   const char *abortstr)
 {
-       n->next = h->n.next;
-       n->prev = &h->n;
-       h->n.next->prev = n;
-       h->n.next = n;
-       (void)list_debug(h);
+       n->next = p;
+       n->prev = p->prev;
+       p->prev->next = n;
+       p->prev = n;
+       (void)list_debug(h, abortstr);
 }
 
 /**
@@ -174,13 +246,12 @@ static inline void list_add(struct list_head *h, struct list_node *n)
  *     list_add_tail(&parent->children, &child->list);
  *     parent->num_children++;
  */
-static inline void list_add_tail(struct list_head *h, struct list_node *n)
+#define list_add_tail(h, n) list_add_tail_(h, n, LIST_LOC)
+static inline void list_add_tail_(struct list_head *h,
+                                 struct list_node *n,
+                                 const char *abortstr)
 {
-       n->next = &h->n;
-       n->prev = h->n.prev;
-       h->n.prev->next = n;
-       h->n.prev = n;
-       (void)list_debug(h);
+       list_add_before_(h, &h->n, n, abortstr);
 }
 
 /**
@@ -192,11 +263,33 @@ static inline void list_add_tail(struct list_head *h, struct list_node *n)
  * Example:
  *     assert(list_empty(&parent->children) == (parent->num_children == 0));
  */
-static inline bool list_empty(const struct list_head *h)
+#define list_empty(h) list_empty_(h, LIST_LOC)
+static inline bool list_empty_(const struct list_head *h, const char* abortstr)
+{
+       (void)list_debug(h, abortstr);
+       return h->n.next == &h->n;
+}
+
+/**
+ * list_empty_nodebug - is a list empty (and don't perform debug checks)?
+ * @h: the list_head
+ *
+ * If the list is empty, returns true.
+ * This differs from list_empty() in that if CCAN_LIST_DEBUG is set it
+ * will NOT perform debug checks. Only use this function if you REALLY
+ * know what you're doing.
+ *
+ * Example:
+ *     assert(list_empty_nodebug(&parent->children) == (parent->num_children == 0));
+ */
+#ifndef CCAN_LIST_DEBUG
+#define list_empty_nodebug(h) list_empty(h)
+#else
+static inline bool list_empty_nodebug(const struct list_head *h)
 {
-       (void)list_debug(h);
        return h->n.next == &h->n;
 }
+#endif
 
 /**
  * list_del - delete an entry from an (unknown) linked list.
@@ -206,15 +299,16 @@ static inline bool list_empty(const struct list_head *h)
  * another list, but not deleted again.
  *
  * See also:
- *     list_del_from()
+ *     list_del_from(), list_del_init()
  *
  * Example:
  *     list_del(&child->list);
  *     parent->num_children--;
  */
-static inline void list_del(struct list_node *n)
+#define list_del(n) list_del_(n, LIST_LOC)
+static inline void list_del_(struct list_node *n, const char* abortstr)
 {
-       (void)list_debug_node(n);
+       (void)list_debug_node(n, abortstr);
        n->next->prev = n->prev;
        n->prev->next = n->next;
 #ifdef CCAN_LIST_DEBUG
@@ -223,6 +317,27 @@ static inline void list_del(struct list_node *n)
 #endif
 }
 
+/**
+ * list_del_init - delete a node, and reset it so it can be deleted again.
+ * @n: the list_node to be deleted.
+ *
+ * list_del(@n) or list_del_init() again after this will be safe,
+ * which can be useful in some cases.
+ *
+ * See also:
+ *     list_del_from(), list_del()
+ *
+ * Example:
+ *     list_del_init(&child->list);
+ *     parent->num_children--;
+ */
+#define list_del_init(n) list_del_init_(n, LIST_LOC)
+static inline void list_del_init_(struct list_node *n, const char *abortstr)
+{
+       list_del_(n, abortstr);
+       list_node_init(n);
+}
+
 /**
  * list_del_from - delete an entry from a known linked list.
  * @h: the list_head the node is in.
@@ -253,6 +368,39 @@ static inline void list_del_from(struct list_head *h, struct list_node *n)
        list_del(n);
 }
 
+/**
+ * list_swap - swap out an entry from an (unknown) linked list for a new one.
+ * @o: the list_node to replace from the list.
+ * @n: the list_node to insert in place of the old one.
+ *
+ * Note that this leaves @o in an undefined state; it can be added to
+ * another list, but not deleted/swapped again.
+ *
+ * See also:
+ *     list_del()
+ *
+ * Example:
+ *     struct child x1, x2;
+ *     LIST_HEAD(xh);
+ *
+ *     list_add(&xh, &x1.list);
+ *     list_swap(&x1.list, &x2.list);
+ */
+#define list_swap(o, n) list_swap_(o, n, LIST_LOC)
+static inline void list_swap_(struct list_node *o,
+                             struct list_node *n,
+                             const char* abortstr)
+{
+       (void)list_debug_node(o, abortstr);
+       *n = *o;
+       n->next->prev = n;
+       n->prev->next = n;
+#ifdef CCAN_LIST_DEBUG
+       /* Catch use-after-del. */
+       o->next = o->prev = NULL;
+#endif
+}
+
 /**
  * list_entry - convert a list_node back into the structure containing it.
  * @n: the list_node
@@ -292,6 +440,34 @@ static inline const void *list_top_(const struct list_head *h, size_t off)
        return (const char *)h->n.next - off;
 }
 
+/**
+ * list_pop - remove the first entry in a list
+ * @h: the list_head
+ * @type: the type of the entry
+ * @member: the list_node member of the type
+ *
+ * If the list is empty, returns NULL.
+ *
+ * Example:
+ *     struct child *one;
+ *     one = list_pop(&parent->children, struct child, list);
+ *     if (!one)
+ *             printf("Empty list!\n");
+ */
+#define list_pop(h, type, member)                                      \
+       ((type *)list_pop_((h), list_off_(type, member)))
+
+static inline const void *list_pop_(const struct list_head *h, size_t off)
+{
+       struct list_node *n;
+
+       if (list_empty(h))
+               return NULL;
+       n = h->n.next;
+       list_del(n);
+       return (const char *)n - off;
+}
+
 /**
  * list_tail - get the last entry in a list
  * @h: the list_head
@@ -346,9 +522,29 @@ static inline const void *list_tail_(const struct list_head *h, size_t off)
  *             printf("Name: %s\n", child->name);
  */
 #define list_for_each_rev(h, i, member)                                        \
-       for (i = container_of_var(list_debug(h)->n.prev, i, member);    \
-            &i->member != &(h)->n;                                     \
-            i = container_of_var(i->member.prev, i, member))
+       list_for_each_rev_off(h, i, list_off_var_(i, member))
+
+/**
+ * list_for_each_rev_safe - iterate through a list backwards,
+ * maybe during deletion
+ * @h: the list_head
+ * @i: the structure containing the list_node
+ * @nxt: the structure containing the list_node
+ * @member: the list_node member of the structure
+ *
+ * This is a convenient wrapper to iterate @i over the entire list backwards.
+ * It's a for loop, so you can break and continue as normal.  The extra
+ * variable * @nxt is used to hold the next element, so you can delete @i
+ * from the list.
+ *
+ * Example:
+ *     struct child *next;
+ *     list_for_each_rev_safe(&parent->children, child, next, list) {
+ *             printf("Name: %s\n", child->name);
+ *     }
+ */
+#define list_for_each_rev_safe(h, i, nxt, member)                      \
+       list_for_each_rev_safe_off(h, i, nxt, list_off_var_(i, member))
 
 /**
  * list_for_each_safe - iterate through a list, maybe during deletion
@@ -362,7 +558,6 @@ static inline const void *list_tail_(const struct list_head *h, size_t off)
  * @nxt is used to hold the next element, so you can delete @i from the list.
  *
  * Example:
- *     struct child *next;
  *     list_for_each_safe(&parent->children, child, next, list) {
  *             list_del(&child->list);
  *             parent->num_children--;
@@ -371,6 +566,45 @@ static inline const void *list_tail_(const struct list_head *h, size_t off)
 #define list_for_each_safe(h, i, nxt, member)                          \
        list_for_each_safe_off(h, i, nxt, list_off_var_(i, member))
 
+/**
+ * list_next - get the next entry in a list
+ * @h: the list_head
+ * @i: a pointer to an entry in the list.
+ * @member: the list_node member of the structure
+ *
+ * If @i was the last entry in the list, returns NULL.
+ *
+ * Example:
+ *     struct child *second;
+ *     second = list_next(&parent->children, first, list);
+ *     if (!second)
+ *             printf("No second child!\n");
+ */
+#define list_next(h, i, member)                                                \
+       ((list_typeof(i))list_entry_or_null(list_debug(h,               \
+                                           __FILE__ ":" stringify(__LINE__)), \
+                                           (i)->member.next,           \
+                                           list_off_var_((i), member)))
+
+/**
+ * list_prev - get the previous entry in a list
+ * @h: the list_head
+ * @i: a pointer to an entry in the list.
+ * @member: the list_node member of the structure
+ *
+ * If @i was the first entry in the list, returns NULL.
+ *
+ * Example:
+ *     first = list_prev(&parent->children, second, list);
+ *     if (!first)
+ *             printf("Can't go back to first child?!\n");
+ */
+#define list_prev(h, i, member)                                                \
+       ((list_typeof(i))list_entry_or_null(list_debug(h,               \
+                                           __FILE__ ":" stringify(__LINE__)), \
+                                           (i)->member.prev,           \
+                                           list_off_var_((i), member)))
+
 /**
  * list_append_list - empty one list onto the end of another.
  * @to: the list to append into
@@ -386,11 +620,14 @@ static inline const void *list_tail_(const struct list_head *h, size_t off)
  *     assert(list_empty(&parent->children));
  *     parent->num_children = 0;
  */
-static inline void list_append_list(struct list_head *to,
-                                   struct list_head *from)
+#define list_append_list(t, f) list_append_list_(t, f,                 \
+                                  __FILE__ ":" stringify(__LINE__))
+static inline void list_append_list_(struct list_head *to,
+                                    struct list_head *from,
+                                    const char *abortstr)
 {
-       struct list_node *from_tail = list_debug(from)->n.prev;
-       struct list_node *to_tail = list_debug(to)->n.prev;
+       struct list_node *from_tail = list_debug(from, abortstr)->n.prev;
+       struct list_node *to_tail = list_debug(to, abortstr)->n.prev;
 
        /* Sew in head and entire list. */
        to->n.prev = from_tail;
@@ -416,11 +653,13 @@ static inline void list_append_list(struct list_head *to,
  *     assert(list_empty(&parent->children));
  *     parent->num_children = 0;
  */
-static inline void list_prepend_list(struct list_head *to,
-                                    struct list_head *from)
+#define list_prepend_list(t, f) list_prepend_list_(t, f, LIST_LOC)
+static inline void list_prepend_list_(struct list_head *to,
+                                     struct list_head *from,
+                                     const char *abortstr)
 {
-       struct list_node *from_tail = list_debug(from)->n.prev;
-       struct list_node *to_head = list_debug(to)->n.next;
+       struct list_node *from_tail = list_debug(from, abortstr)->n.prev;
+       struct list_node *to_head = list_debug(to, abortstr)->n.next;
 
        /* Sew in head and entire list. */
        to->n.next = &from->n;
@@ -433,6 +672,24 @@ static inline void list_prepend_list(struct list_head *to,
        list_head_init(from);
 }
 
+/* internal macros, do not use directly */
+#define list_for_each_off_dir_(h, i, off, dir)                         \
+       for (i = list_node_to_off_(list_debug(h, LIST_LOC)->n.dir,      \
+                                  (off));                              \
+       list_node_from_off_((void *)i, (off)) != &(h)->n;               \
+       i = list_node_to_off_(list_node_from_off_((void *)i, (off))->dir, \
+                             (off)))
+
+#define list_for_each_safe_off_dir_(h, i, nxt, off, dir)               \
+       for (i = list_node_to_off_(list_debug(h, LIST_LOC)->n.dir,      \
+                                  (off)),                              \
+       nxt = list_node_to_off_(list_node_from_off_(i, (off))->dir,     \
+                               (off));                                 \
+       list_node_from_off_(i, (off)) != &(h)->n;                       \
+       i = nxt,                                                        \
+       nxt = list_node_to_off_(list_node_from_off_(i, (off))->dir,     \
+                               (off)))
+
 /**
  * list_for_each_off - iterate through a list of memory regions.
  * @h: the list_head
@@ -463,10 +720,18 @@ static inline void list_prepend_list(struct list_head *to,
  *             printf("Name: %s\n", child->name);
  */
 #define list_for_each_off(h, i, off)                                    \
-  for (i = list_node_to_off_(list_debug(h)->n.next, (off));             \
-       list_node_from_off_((void *)i, (off)) != &(h)->n;                \
-       i = list_node_to_off_(list_node_from_off_((void *)i, (off))->next, \
-                             (off)))
+       list_for_each_off_dir_((h),(i),(off),next)
+
+/**
+ * list_for_each_rev_off - iterate through a list of memory regions backwards
+ * @h: the list_head
+ * @i: the pointer to a memory region wich contains list node data.
+ * @off: offset(relative to @i) at which list node data resides.
+ *
+ * See list_for_each_off for details
+ */
+#define list_for_each_rev_off(h, i, off)                                    \
+       list_for_each_off_dir_((h),(i),(off),prev)
 
 /**
  * list_for_each_safe_off - iterate through a list of memory regions, maybe
@@ -485,14 +750,26 @@ static inline void list_prepend_list(struct list_head *to,
  *             printf("Name: %s\n", child->name);
  */
 #define list_for_each_safe_off(h, i, nxt, off)                          \
-  for (i = list_node_to_off_(list_debug(h)->n.next, (off)),             \
-         nxt = list_node_to_off_(list_node_from_off_(i, (off))->next,   \
-                                 (off));                                \
-       list_node_from_off_(i, (off)) != &(h)->n;                        \
-       i = nxt,                                                         \
-         nxt = list_node_to_off_(list_node_from_off_(i, (off))->next,   \
-                                 (off)))
+       list_for_each_safe_off_dir_((h),(i),(nxt),(off),next)
 
+/**
+ * list_for_each_rev_safe_off - iterate backwards through a list of
+ * memory regions, maybe during deletion
+ * @h: the list_head
+ * @i: the pointer to a memory region wich contains list node data.
+ * @nxt: the structure containing the list_node
+ * @off: offset(relative to @i) at which list node data resides.
+ *
+ * For details see `list_for_each_rev_off' and `list_for_each_rev_safe'
+ * descriptions.
+ *
+ * Example:
+ *     list_for_each_rev_safe_off(&parent->children, child,
+ *             next, offsetof(struct child, list))
+ *             printf("Name: %s\n", child->name);
+ */
+#define list_for_each_rev_safe_off(h, i, nxt, off)                      \
+       list_for_each_safe_off_dir_((h),(i),(nxt),(off),prev)
 
 /* Other -off variants. */
 #define list_entry_off(n, type, off)           \
@@ -532,4 +809,19 @@ static inline struct list_node *list_node_from_off_(void *ptr, size_t off)
        (container_off_var(var, member) +               \
         check_type(var->member, struct list_node))
 
+#if HAVE_TYPEOF
+#define list_typeof(var) typeof(var)
+#else
+#define list_typeof(var) void *
+#endif
+
+/* Returns member, or NULL if at end of list. */
+static inline void *list_entry_or_null(const struct list_head *h,
+                                      const struct list_node *n,
+                                      size_t off)
+{
+       if (n == &h->n)
+               return NULL;
+       return (char *)n - off;
+}
 #endif /* CCAN_LIST_H */