先说下这个“题目”的背景，在开发一种云网关，这种网关的主要功能是集成硬件驱动，比如Modbus、DL/T645、S7PPI等工控现场驱动，采集工控现场数据，然后将数据传输到云平台上（阿里云、华为云等）。相当于在网关中嵌入了一个 小型的 工控组态软件，对于工控软件，常规的操作流程是：
1、创建设备表
由于每个设备要采集的变量有很多，而且这些变量很多时候不是连续的，比如变量1地址为1，变量2地址为3，变量3的地址为5，变量4的地址为7，变量5的地址为10，这个时候，我们当然可以每个变量读一次，但是这种方式效率过低，而且操作硬件接口（串口）也比较频繁，所以一般采取的方式时，一次读取地址1~地址10，供10个地址的值，然后从这10个地址中筛选我们需要的变量1~5。所以这种操作就是创建设备表。所以这里的“设备”不一定就是一个设备，更精确的说，应该是一个设备的一段连续地址。由于现场情况不同，所以创建的设备表个数是不同的，也就是要读取设备中，连续地址段 的个数是不同的，那么存储这些设备返回的数据，还是需要通过动态申请内存来存储的。所以这里采用 动态申请内存+链表存储，所以我们的设备表是 链表结构。
2、创建变量表
经过步骤1后，我们就可以创建我们 想要的 变量了，就是上面的变量1、2、3....，同样的道理，我们也是采用 动态申请内存+链表的方式， 所以 要采集 到的所有变量也 是 链表结构。
3、创建要 上传云服务器的变量表
这里如果是初次接触网关的人可能会疑惑，为什么还要再次创建一次要上传到云服务器的变量表呢，要传什么变量就在步骤2中上传就可以了啊？ 这种想法当然是没问题的，但是 我们实际的应用情况可能是现场采集的变量有很多，因为 需要在本地显示，但是上传到云服务器上的变量 并不需求全部上传，而是只上传 重要的一些变量，这一方面是资费的考虑，还有 一方面是 云服务器的一些限制，比如阿里云的 产品只支持200个物模型，可以理解成阿里云对于单个设备，只支持200个变量。所以我们需要再次创建 要上传到云服务器的变量表，这里可以是动态内存+链表，也可以是直接按 固定方式申请，这个看自己的习惯了。
到了步骤3，就引出了我们这篇文章标题中的问题了，由于变量表 是链表结构，链表结构的缺点就是地址不连续， 这就导致我们不能像访问数据那样，直接去锁定链表的某个节点，进而访问链表节点中的值，所以 从链表中查找某个节点，只能是遍历这个链表，这么说可能比较抽象，来做个简易图：
关于链表操作的相关知识，可以参考之前写的文章《深入理解Linux内核之链表 list.h 功能实现原理、接口说明及示例代码》
我们的问题就是， 需要从这6个变量中，查找变量1、3、5。如果只是从这6个变量中查找3个变量，那这篇文章就没有任何意义了，我们来增加点难度，也是 这篇文章的终极目的：
（1）我们的变量有2000个，也就是链表节点有2000个。
（2）我们需要从这2000个节点中，找到随机的200个节点。
（3）步骤2要每隔3秒执行一次，将找到的随机 节点 上传到云服务器。
由于链表的查找目前仅支持遍历，也就是找1个点需要遍历整个链表，所以需求2中从2000个节点找200个随机 点的笨方法就是遍历200次链表，这个貌似也不难，大不了轮询200次嘛，但是需求3中就比较难了，每隔三秒就要来一轮 200次的 从2000节点查找200随机节点，这个如果不使用点技巧，将极大的影响程序运行效率。那么如何解决这个问题呢？这就是今天文章的重点。
尽管链表中的节点有 “关联”的特点，但是节点的本身的地址不是连续的，这也是为什么链表查找只支持遍历， 不支持定点查询，所以解决上述问题的难点 也就是如何定点 访问 链表节点， 这里的“ 定点”其实就是如何确定 链表 节点的 具体地址。如果我们能确定我们要筛选的 节点地址，然后将这个地址存储起来，以后我们 通过这个地址，直接锁定节点，然后读取链表节点的参数，具体操作步骤是：
（1）遍历整个变量链表，然后将需要筛选出的节点地址 存储。
（2）需要执行周期 筛选 操作时， 直接通过 存储到的 节点地址，获取节点内容。
所以 这里又引申出一个问题，就是步骤1中“链表节点地址的存储”，这里存储的是“地址”，能存储地址的只有“指针”，存储一个节点，需要1个指针，存储n个节点，就需要n个指针，所以我们需要 一个指针数组，用于存放这些节点地址。由于要筛选的变量个数不定，所以这个指针数组的大小最好也是可以 自由设定的，这个时候，二级指针就派上了用途，二级指针可以简单的理解为可以 动态分配大小的 指针数组，关于二级指针的知识点，可以参考之前的文章：
《如何理解C指针及二级指针》、《如何理解C指针及二级指针（1）：二级指针的使用方式》。
接下来，我们就以示例代码来实现标题中的 方法。
程序伪操作：
/* 定义一个 链表节点类型的 二级指针 */
/* 对这个二级指针 进行动态内存申请，个数就是我们想要筛选的变量个数 */
/* 遍历整个链表，将 需要筛选出来的变量对应节点的 地址赋值给 二级指针，二级指针地址跟着递增 */
经过这三个步骤的操作，我们就能遍历一次，获取到 需要筛选的节点地址了，然后当我们执行周期筛选操作的时候，只需要直接按照顺序对二级指针进行引用，获取节点地址，进而获取链表节点中的内容。
具体代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdarg.h>
#include "infra_list.h"
//示例链表结构
typedef struct dev_info_list{
int id;
int para;
char buf[10];
struct slist_s list;
} dev_info_list_t;
//定义 链表 头指针
static struct slist_s list_head;
//定义用于 存储筛选节点地址的 二级指针
static dev_info_list_t **ppvar_node = NULL;
int main(int argc, char *argv[]) {
int i,j;
int need_find[10] = {1,3,5,7,9,11,13,15,17,19};
dev_info_list_t *pdev_info_list_tmp = NULL;
struct slist_s *head = &list_head;
//初始化链表 头
slist_init(head);
// 二级指针的 动态内存申请，这里我们要筛选10个 节点，所以
ppvar_node = (dev_info_list_t **)malloc(10*sizeof(dev_info_list_t *));
// 链表节点 赋值，这里创建了 20个 链表节点
for(i = 0; i < 20; i++){
pdev_info_list_tmp = (dev_info_list_t *)malloc(sizeof(dev_info_list_t));
pdev_info_list_tmp->id = i + 1;
pdev_info_list_tmp->para = i + 1;
for(j = 0; j < 10; j++){
pdev_info_list_tmp->buf[j] = i*2 + j;
}
slist_add_tail(&(pdev_info_list_tmp->list), head);
}
/* 打印链表所有节点*/
slist_for_each_entry(head, pdev_info_list_tmp, dev_info_list_t, list){
printf("id:%d ", pdev_info_list_tmp->id);
printf("para:%d\n", pdev_info_list_tmp->para);
printf("buf data:");
for(i = 0; i < 9; i++){
printf("<%.3d>", pdev_info_list_tmp->buf[i]);
}
printf("<%.3d>\n", pdev_info_list_tmp->buf[i]);
}
/* 遍历10次链表，筛选出我们想要 的 节点id对应的节点地址，并存储*/
j = 0;
for(i = 0; i < 10; i++){
slist_for_each_entry(head, pdev_info_list_tmp, dev_info_list_t, list){
if(pdev_info_list_tmp->id == need_find[i]){
ppvar_node[j++] = pdev_info_list_tmp;
}
}
}
/* 打印 筛选出的 节点内容*/
printf("/*--------------------------------------------------------*/\n");
for(i = 0; i < 10; i++){
printf("id:%d ", ppvar_node[i]->id);
printf("para:%d\n", ppvar_node[i]->para);
printf("buf data:");
for(j = 0; j < 9; j++){
printf("<%.3d>", ppvar_node[i]->buf[j]);
}
printf("<%.3d>\n", ppvar_node[i]->buf[j]);
}
return 0;
}
总结：
这里的头文件<infra_list.h> 可以参考之前的文章《深入理解Linux内核之链表 list.h 功能实现原理、接口说明及示例代码》
这里的筛选查找，只需要执行一次，然后后面我们就可以直接通过地址直接访问节点，效率自然提高了。当然了，如果想要筛选的 变量变了， 需要重新执行一次筛选操作。
转载：https://blog.csdn.net/u012351051/article/details/101787737