list_entry()理解

0 问题描述

/* Get typed element from list at a given position.  */
#define list_entry(ptr, type, member) \
    ((type *) ((char *) (ptr) - (unsigned long) (&((type *) 0)->member)))

这个宏的作用是根据一个"结构体成员的地址、结构体类型以及该结构体成员名"获得该结构体的首地址。
宏中的：

ptr ——结构体成员的地址
type ——结构体类型
member ——该结构体成员名

现在的问题是：如何根据一个结构体成员的地址、结构体类型以及该结构体成员名获得该结构体的首地址？这个宏是怎么做到的？

1 先看一下这个宏的一个应用场景：

对于一个结构体定义如下：

typedef struct xxx
{
     ……（结构体中其他域，令其总大小为size1）
     type1 member;
     ……（结构体中其他域）
}type;

注意以下程序：

int main(){

   type a;
   type * b;
   type1 * ptr;
   
   ptr = &(a.member);
   b = list_entry(ptr,type,member);    //此时b指向a，得到了a的地址。
   
}

可见 ptr指向的是结构体a的member成员的地址。
通过 b = list_entry(ptr,type,member); 可使b指向a，得到了a的地址。

2 解析

#define list_entry(ptr, type, member)
((type *) ((char *) (ptr) - (unsigned long) (&((type *) 0)->member)))

先看&((type *)0)->member
把“0”强制转化为指针类型，则该指针一定指向“0”（数据段基址）。因为指针是type *型的，所以可取到以“0”为基地址的一个type型结构体member域的地址。那么这个地址也就等于member域到结构体基地址的偏移字节数。

由此可见 ((type *) ((char *) (ptr) - (unsigned long) (&((type *) 0)->member)))
(char *)(ptr)使得指针的加减操作步长为一字节，(unsigned long)(&((type *)0)->member)等于ptr指向的member到该member所在结构体基地址的偏移字节数。二者一减便得出该结构体的地址。