详解container_of宏

/* 整理于2012.11.27 于广工大 */

container_of宏原型定义:见内核源代码的include/linux/kernel.h文件，

    #define container_of(ptr, type,member) ({          \

        const  typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \

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

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。

offsetof 宏的计算原理是，把整数0进行强制类型转换，转换为一个 TYPE 类型的指针；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MEMBER相对于结构体起始位置的偏移量。

对 container_of的理解：
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相对于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。

为了避免对 ptr及prt指向的内容造成破坏，这里不直接使用 ptr 而要多多加一个__mptr。 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。