container_of 详解

// container_of宏的功能:从结构体类型(type)的一个成员(member)指针(ptr),反推得到该结构体的指针
// 其实现由两个分号隔开的语句组成,首先用typeof关键字,得到member成员的类型typeof(member),为了访问
// member使用了((type *)0)->member,得到该类型后声明了一个该类型的指针__mptr,这是一个中间变量。
// 第二句是真正的计算得到结构体type类型的指针。那么我们现在有其成员member的指针(__mptr),而type的
// 指针和member的指针的差值是一定的(结构体首地址和member的地址的差值,这个差值可以用offsetof宏计算)
// 第二句正是用这个方法来由__mptr得到结构体变量的指针的。
#define container_of(ptr, type, member) ({            \
    const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \

    (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})


不妨再来看看offset_of宏:

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
// 将地址0强制解析为Type型指针,并访问其Member成员。然后用&取member的地址,这个地址-0就是
// member与type型变量的首地址的偏移量。因为起始点为0,因此直接取地址就ok了

由以上两个宏的实现可以看出,在涉及结构体和其成员的偏移计算中,经常使用的技巧是将0地址强制转换成结构体指针,然后访问该结构体的成员。其实这源于一个很简单的事实,下面a,b,c三个值是相等的:

a:结构体类型定义中,其某个成员的首地址和结构体类型的首地址的差值

b:结构体变量中,其某个成员变量的首地址和该结构体变量的首地址的差值

c:结构体变量中成员变量的指针,和结构体变量的指针的差值

      以上事实是由结构体的特性(编译器对结构体处理的约定、结构体在内存中存储的约定等)保证的。


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