list_for_each_entry宏函数解析（上）
list_for_each_entry宏函数解析
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- 刘金辉
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博文中源码来自Linux3.10.14
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1. list_for_each_entry 定义
在内核中，经常用到 list_for_each_entry 函数，严格上讲，这个是宏函数，来看看具体内容。在文件include/linux/list.h 中可以找到其定义
/**
* list_for_each_entry - iterate over list of given type
* @pos: the type * to use as a loop cursor.
* @head: the head for your list.
* @member: the name of the list_struct within the struct.
*/
#define list_for_each_entry(pos, head, member) \
for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member); \
&pos->member != (head); \
pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))上面定义了宏函数list_for_each_entry ，其中有一个我们非常熟悉的 for循环！！
我们将for循环分解为一下三点：
1. for循环初始化 pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);
2. for循环执行条件 &pos->member != (head);
3. 每循环一次执行 pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))
所以我们先看看第一个，
for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member); \
&pos->member != (head); \
pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))这里值得我们注意的是pos。从for循环的结构上可以看出pos是控制for循环的一个变量，但不是我们常用的int类型而是指针。
* @pos: the type * to use as a loop cursor.
/**
* 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) \
container_of(ptr, type, member)在文件include/linux/kernel.h中有如下定义
/**
* container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
* @ptr: the pointer to the member.
* @type: the type of the container struct this is embedded in.
* @member: the name of the member within the struct.
*
*/
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})到这里，就是非常重要的部分了，所以我们要详细分析一下：
2. container_of 详解
2.1(type *)0)->member 得到成员类型
我们可以发现指针是(type *)0)，貌似有点怪怪的吧。其实这也是一个非常有技巧的操作，值得我们借鉴和学习。(type *)0是一个强转的操作，将0强行装换成type类型的指针。type类型是container_of的第二个参数，所以在使用container_of时第二个参数应该传类型吧，那么这里的调用是不是传的类型呢？？？
通过上面的分析pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member) ， list_entry ---> container_of，因为list_entry第二个参数是typeof(* pos)。typeof()是取变量的类型，这里是取指针pos所指向数据的类型，至于到底是什么类型，等下再分析。
所以(type *)0)就是将0强转为一个地址，这个地址(0x0000)指向的是类型type的数据。当然，这里是一个技巧，并不是真的在地址0x0000存放了我们的数据。
注意：32bit系统 为0x0000， 64bit系统 为0x00000000，这里已32bit为例子。64bit同理
那么这样做的好处是什么？为什么要这么做？
首先要知道((type *)0)->member的作用，这里的‘->’很显然是通过指针指取结构体成员的操作。那么成员变量是member，那么是指针呢？？ 指针就是刚才通过0强转的地址。所以也就是相当于地址0x0000 是结构体类型type的首地址，通过->’取其中的成员变量member。
2.2 const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); 定义指针
知道(type *)0)->member的作用就是得到成员变量member后，再通过typeof((type *)0)->member)，就知道member成员的类型了。
init * p;我们知道其意思定义一个int类型的指针。在一些比较通用的函数里面，需要定义一个指针，但是不巧的是不能确定指针的类型，所以在程序里面不能写死，那么该怎么办？这个时候就可以利用typeof帮我们搞定。
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);就是利用这个技巧。其中typeof( ((type *)0)->member )就是member的类型，__mptr是变量。所以这句话是定义一个指针变量__mptr，指向的类型是member的类型，其初始化为ptr的值。ptr是container_of(ptr, type, member)的第一个参数。
2.3 根据偏移求结构体首地址
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
/**
* container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
* @ptr: the pointer to the member.
* @type: the type of the container struct this is embedded in.
* @member: the name of the member within the struct.
*
*/
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})这样我们就能通过container_of(ptr, type, member)的返回值，得到结构体的地址。