linux源代码中的容器：list_entry

list_entry: 原来C 程序可以这样写

最近还是在看代码，越看越觉蹊跷和有意思。
遇到一些list相关的问题，本来以为也就是双向循环链表的基本操作呢，结果。。。

list_entry这样定义：

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

解释：找到成员member所在容器的地址。如果是结构体的话，就是找到结构体成员变量member所在结构体type的地址。

摘抄的解释例子(有修改)：

typedef struct
{
     int i;
     int j
} exp;

这个exp结构体占用8个字节.

假设声明一个变量。

exp e1；

那么假如已知 e1.j 的地址，想知道 e1 的地址该如何办呢？只要知道 j 在 e1 中的偏移，然后把 j 的地址减去这个偏移就是 e1 的地址了。在这里， i 占据的前4个字节，所以 j 占据了5-8的字节。

现在我们用 list_entry 来解释一下。

int *p = e1.j;

假设 e1 的地址是 0x100，那么 p 就是 0x104。可是如何才能比较方便的知道 p 减去 4 就是 e1 的地址呢？尤其是我们可能有时候不知道 exp 这个结构体里面具体什么样子的。使用  list_entry(p, exp, j)，则变成：

(exp *)((char *)p-(unsigned long)(&((exp *)0)->j))

(exp *)0 在 0 地址上面建立 8 个字节的 exp 结构体， ->j 取出这个0地址上exp结构体里的j成员， &((exp *)0)->j) 把这个成员地址取出来，由于 j 在这个结构体里是在5-8字节，所以从0地址数5个字节就是 j 所在的位置。这种方法省去了我们需要预 先知道结构体具体什么样子，结构体里成员的位置怎么安排的。p 的地址再减去我们刚算出来j所在的位置，就得到 e1 的地址。也就是：

&e1 == list_entry(p, exp, j)

开眼界了！ 原来程序可以这样写！ 这段时间的体会是，写那些库函数的才是牛人！


延伸阅读：

深入分析 Linux 内核链表.