Linux中的list_entry和container_of

Linux中的list_entry和container_of

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list_entry宏是用来根据list_head指针查找链表所嵌入的结构体的地址，具体实现是依赖宏container_of：

#define list_entry(ptr, type, member)  container_of(ptr, type, member)

container_of的定义如下：

 1 /**
 2  * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
 3  * @ptr:    the pointer to the member.
 4  * @type:   the type of the container struct this is embedded in.
 5  * @member: the name of the member within the struct.
 6  *
 7  */
 8 #define container_of(ptr, type, member) ({          \
 9     const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \
10     (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

在这个宏定义中用到了另外两个宏：typeof 和 offsetof

对 typeof 的理解：
实际上， typeof 并不是宏定义，它是GCC的关键字，是GCC特有的特性。如果只知道一个变量的名字要得到其类型，并不是宏定义能够完成的，这需要编译时的信息。所以，typeof 操作是GCC内置的功能，在内核头文件和Glibc头文件中都是找不到typeof的宏定义的。

对 offsetof 的理解：
offsetof 是一个真正的宏，它定义在内核源代码 include/linux/stddef.h 文件中：
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
在这里，TYPE表示一个结构体的类型，MEMBER是结构体中的一个成员变量的名字。offsetof 宏的作用是计算成员变量 MEMBER 相对于结构体起始位置的内存偏移量，以字节（Byte）为单位。
它的计算原理是，把整数0进行强制类型转换，转换为一个 TYPE 类型的指针,相当于0地址处的一个TYPE类型的指针； 然后找到成员变量 MEMBER； 最后用取地址符 ＆ 得到 MEMBER 的地址。 因为结构体是从地址0处开始的，所以 MEMBER 的地址就是其相对于结构体起始位置的偏移量(由于TYPE类型的指针位于0地址处，取MEMBER成员的地址后就 得到了MEMBER成员在TYPE类型中的地址偏移值，最后转为size_t类型)。

对 container_of 的理解： 
container_of有三个参数， ptr是成员变量的指针， type是指结构体的类型， member是成员变量的名字。 container_of 的作用就是在已知某一个成员变量的名字、指针和结构体类型的情况下，计算结构体的指针，也就是计算结构体的起始地址。 计算的方法其实很简单，就是用该成员变量的指针减去它于type结构体起始位置的偏移量。
 #define container_of(ptr, type, member) ({ \
 const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
在这个定义中，typeof( ((type *)0)->member ) 就是获得 member 的类型， 然后定义了一个临时的常量指针 __mptr， 指向 member 变量。 为什么不直接使用 ptr 而要多此一举呢？ 我想可能是为了避免对 ptr 及prt 指向的内容造成破坏。 把 __mptr 转换成 char * 类型， 因为 offsetof 得到的偏移量是以字节为单位。 两者相减得到结构体的起始位置， 再强制转换成 type 类型。

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