//list.h
#ifndef _LINUX_LIST_H_
#define _LINUX_LIST_H_

#ifndef __inline__
#define __inline__
#endif

/*
 * Simple doubly linked list implementation.
 *
 * Some of the internal functions ("__xxx") are useful when
 * manipulating whole lists rather than single entries, as
 * sometimes we already know the next/prev entries and we can
 * generate better code by using them directly rather than
 * using the generic single-entry routines.
 */

struct list_head {
    struct list_head *next, *prev;
};

#define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) }

#define LIST_HEAD(name) \
    struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name)

#define INIT_LIST_HEAD(ptr) do { \
    (ptr)->next = (ptr); (ptr)->prev = (ptr); \
} while (0)

/*
 * Insert a new entry between two known consecutive entries. 
 *
 * This is only for internal list manipulation where we know
 * the prev/next entries already!
 */
static __inline__ void __list_add(struct list_head * lh_new,
    struct list_head * prev,
    struct list_head * next)
{
    next->prev = lh_new;
    lh_new->next = next;
    lh_new->prev = prev;
    prev->next = lh_new;
}

/**
 * list_add - add a new entry
 * @new: new entry to be added
 * @head: list head to add it after
 *
 * Insert a new entry after the specified head.
 * This is good for implementing stacks.
 */
static __inline__ void list_add(struct list_head *lh_new, struct list_head *head)
{
    __list_add(lh_new, head, head->next);
}

/**
 * list_add_tail - add a new entry
 * @new: new entry to be added
 * @head: list head to add it before
 *
 * Insert a new entry before the specified head.
 * This is useful for implementing queues.
 */
static __inline__ void list_add_tail(struct list_head *lh_new, struct list_head *head)
{
    __list_add(lh_new, head->prev, head);
}

/*
 * Delete a list entry by making the prev/next entries
 * point to each other.
 *
 * This is only for internal list manipulation where we know
 * the prev/next entries already!
 */
static __inline__ void __list_del(struct list_head * prev,
                  struct list_head * next)
{
    next->prev = prev;
    prev->next = next;
}

/**
 * list_del - deletes entry from list.
 * @entry: the element to delete from the list.
 * Note: list_empty on entry does not return TRUE after this, the entry is in an undefined state.
 */
static __inline__ void list_del(struct list_head *entry)
{
    __list_del(entry->prev, entry->next);
    entry->next = entry->prev = 0;
}

/**
 * list_del_init - deletes entry from list and reinitialize it.
 * @entry: the element to delete from the list.
 */
static __inline__ void list_del_init(struct list_head *entry)
{
    __list_del(entry->prev, entry->next);
    INIT_LIST_HEAD(entry); 
}

/**
 * list_empty - tests whether a list is empty
 * @head: the list to test.
 */
static __inline__ int list_empty(struct list_head *head)
{
    return head->next == head;
}

/**
 * list_splice - join two lists
 * @list: the new list to add.
 * @head: the place to add it in the first list.
 */
static __inline__ void list_splice(struct list_head *list, struct list_head *head)
{
    struct list_head *first = list->next;

    if (first != list) {
        struct list_head *last = list->prev;
        struct list_head *at = head->next;

        first->prev = head;
        head->next = first;

        last->next = at;
        at->prev = last;
    }
}

/**
 * list_entry - get the struct for this entry
 * @ptr:    the &struct list_head pointer.
 * @type:    the type of the struct this is embedded in.
 * @member:    the name of the list_struct within the struct.
 */
#define list_entry(ptr, type, member) \
    ((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))

/**
 * list_for_each    -    iterate over a list
 * @pos:    the &struct list_head to use as a loop counter.
 * @head:    the head for your list.
 */
#define list_for_each(pos, head) \
    for (pos = (head)->next; pos != (head); \
            pos = pos->next)
            
/**
 * list_for_each_safe    -    iterate over a list safe against removal of list entry
 * @pos:    the &struct list_head to use as a loop counter.
 * @n:        another &struct list_head to use as temporary storage
 * @head:    the head for your list.
 */
#define list_for_each_safe(pos, n, head) \
    for (pos = (head)->next, n = pos->next; pos != (head); \
        pos = n, n = pos->next)


#endif  // _LINUX_LIST_H_

// main.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "list.h"

typedef struct _test_list
{
    int a;
    list_head head;
}test_list;

void print_list(list_head *head)
{
    list_head *ptr;
    test_list *l;

    list_for_each(ptr, head)
    {
        l = list_entry(ptr, test_list, head);
        printf("%d ", l->a);
    }
}

void drop_list(list_head *head)
{
    test_list *l = NULL;

    while (!list_empty(head))
    {
        l = list_entry(head->next, test_list, head);
        list_del(&l->head);
        free(l);
    }
}

void insert_stack(list_head *head, int n)
{
    test_list *l = (test_list*)malloc(sizeof(test_list));
    l->a = n;
    list_add(&l->head, head);
}

void insert_queue(list_head *head, int n)
{
    test_list *l = (test_list*)malloc(sizeof(test_list));
    l->a = n;
    list_add_tail(&l->head, head);
}

int main()
{
    list_head stacks_list;
    list_head queues_list;
    int i;

    INIT_LIST_HEAD(&stacks_list);
    INIT_LIST_HEAD(&queues_list);
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        insert_stack(&stacks_list, i);
        insert_queue(&queues_list, i);
    }

    printf("stack is:\n");
    print_list(&stacks_list);
    printf("\nqueue is:\n");
    print_list(&queues_list);
    printf("\n");

    system("pause");
    drop_list(&stacks_list);
    drop_list(&queues_list);
    return 0;
}