# 2018q3 Homework3 (list)
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## 自我檢查事項
### 為何 Linux 採用 macro 來實作 linked list？一般的 function call 有何成本？
因為 macro 的概念是展開，在前處理的時候就會把程式碼中用到 macro 的地方替換成需要的程式碼。不用 function call 的原因是因為 function call 會需要額外的空間儲存一些 local variable 以及 return address 等資料，此為 function call 的成本。

### Linux 應用 linked list 在哪些場合？舉三個案例並附上對應程式碼，需要解說，以及揣摩對應的考量
待補

### GNU extension 的 typeof 有何作用？在程式碼中扮演什麼角色？
typeof 顧名思義就是取得變數的型態，它的用法主要就是用以有的變數型態宣告新的變數，如以下

int x;
typeof (x) a;
typeof (&x) b;
typeof (int) c;

上述的 a 的型態為 int 、 b 為 int * 、 c 為 int ， typeof 方便在於可以在不知道某變數的型態的情況下，宣告一樣型態的變數。

### 解釋以下巨集的原理

#define container_of(ptr, type, member)                            \
    __extension__({                                                \
        const __typeof__(((type *) 0)->member) *__pmember = (ptr); \
        (type *) ((char *) __pmember - offsetof(type, member));    \
    })

* 定義了一個 container_of 的巨集，當中有參數 ptr, type, member。
* `__extension__` 代表讓編譯器忽略後面的錯誤，當中的 `__typeof__` 是 gnu 編譯器的功能，若在編譯的時候加上 std=c99 之類的規格設定，可能會導致錯誤，而 `__extension__` 可以避免這類錯誤訊息。
* ptr, type, member 為使用句集時會傳入的參數，在第 3 行中，從 (type *) 0 可以猜測 type 為一種型態，如此把 0 轉型成 type 的指標，而從後面接著 `->member` 可以進一步的確認 type 為一個結構型態，包含了一個成員，型態為 member 。
* 所以第 3 行代表：使用 type 結構中的成員 member 的型態的指標定義一個變數`__pmember` ，內容為傳入此巨集的參數 ptr ，由此可知 ptr 應為一位址或指標變數。
* 第 4 行用 offsetof 找出 type 與 member 之間的記憶位移量，而由第 3 行知道 `__pmember` 是某個 type struct 裡的 member 的記憶體位址，所以只要用此記憶體位址減去 type 與 member 的 offset 就可以得知此 `__pmember` 所屬的 type struct 的位址。

### 除了你熟悉的 add 和 delete 操作，`list.h` 還定義一系列操作，為什麼呢？這些有什麼益處？
除了 add 和 delete 操作以外， `list.h` 還定義了許多操作，像 `list_splice, list_cut_position` 等。而這些操作可以使得我們更方便的操作 linked list ，像是要在 linked list 中直接插入另一條 linked list ，若只有 add function 會很麻煩，而且缺乏效率。還有若是已經知道要插入的位置，但是還是要再從頭搜尋到此位置也是很沒效率的，而 `list.h` 也提供可以直接進行操作的函式，簡單來說， `list.h` 在某些情況下可以大幅提昇效能。

### `LIST_POISONING` 這樣的設計有何意義？
待補

### linked list 採用環狀是基於哪些考量？
* 可以快速的對尾端進行操作。
* 若操作不慎使得中間的 link 斷開，有機會復原。
* 可以實做一些環狀或是沒有明確頭尾的資料結構。

### `list_for_each_safe` 和 `list_for_each` 的差異在哪？“safe” 在執行時期的影響為何？
* `list_for_each` 使用一個迴圈對 list 的每一個 node 進行操作，但是這個操作如果有更動到 node 的 next ，那下一個進行操作的就是新的 next node。
* 如果使用的是 `list_for_each_safe` ，則使用了一個 safe node 幫助記錄 next node ，因此若更動到 node 的 next ，下一個操作的一樣是原本的 next。也就是說 `list.h` 提供了兩個 `for_each` 的函式，可以視需求選用。

### for_each 風格的開發方式對程式開發者的影響為何？
開發者必須慎重的確認是否要對 list 的每個 node 都進行操作，若此操作影響到 list 的順序那又應該要注意哪些細節，選用哪種操作方式。也就是說，即使提供了方便的工具，開發者還是要仔細想清楚執行結果與預期結果是否相符。

### 程式註解裡頭大量存在 `@` 符號，這有何意義？你能否應用在後續的程式開發呢？
這些在註解中的 @ 符號，代表程式碼中變數的名字，很多時候為了程式的可讀性變數名稱會取很常見的單字，如果不加 @ 符號的話，很有可能會誤會成單字本身的意思。所以程式碼註解中加上 @ 符號可以幫助區隔是提到變數本身還是只是單純句子中的單字。

### `tests/` 目錄底下的 unit test 的作用為何？就軟體工程來說的精神為何？
待補

### `tests/` 目錄的 unit test 可如何持續精進和改善呢？
待補