continer_of 解析

在linux内核中有这样一个带参宏：container_of

1：内核原码：

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
#define container_of(ptr, type, member) ({\
        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);\
        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

2：container_of宏的作用：

如果在知道某个结构体成员地址的情况下，可以用container_of宏计算出该结构体的地址。
例如：
struct STU{
char name[10];
int age;
int num;
};
int main(void)
{
struct STU st1,*pst;
strcpy(st1.name,"xiaoming");
st1.age = 22;
st1.num = 100;
pst = container_of(&(st1.age),struct STU,age);
printf("%d\n",st1.age);
printf("%d\n",pst->age);
return 0;
}
上面的程序会输出两个22；说明pst通过container_of计算出了结构体st1的地址。

3：参数说明

（1）：结构体成员的地址
（2）：结构体类型
（3）：第一个参数对应的成员名字

4：宏体解析

#define offsetof(TYPE, MEMBER) (  (size_t)   &((TYPE *)0)->MEMBER)
#define container_of(ptr, type, member) ({\
        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);\
        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
从内核原码中可以看出：除了container_of宏之外还有一个 offsetof(TYPE,MEMBER) 的带参宏，
从参数和具体实现来看，其替换的结果是 size_t（unsigned long）类型的数据，其实是用来计算偏移量的。

下面举例说明：
例如：

定义结构：

struct STU{
char name[10];
int age;
int num;
}st1;
int offset = offsetof(struct STUE,age);

offset 的值便是age成员的地址到结构体st1的地址的偏移量，其实很好理解，offsetof在这里做了个假设：
将0地址假设为结构体的起始地址，自然某个成员的地址便成了偏移量。有了偏移量的概念，接下来讨论container_of的实现：
container_of宏可以拆分成两部分：
（1）：const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);
看起来挺复杂，其实就是在定义一个变量 __mptr;其类型为：( ((type *)0)->member ) *，
说白了就和 定义一个int 型的指针一样简单（其实这一句对整个功能实现来说，意义并不大，
再接下来会讨论到。
（2）：(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );
再看这句之前必须明白：指针的加减运算和其基类型有关！
有了前面偏移量的概念，只需要再有任意一个成员地址，通过指针的减法运算，便可以计算出结构体的地址了，
最后将其强转成需要的结构体类型便完成了最终的计算。

5：改写container_of

在之前说过const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);这一句意义不大，也不知为什么内核也一直没有修改过，这里仅仅是一些个人意见。
将container_of改写成如下结构同样可以实现功能：
#define container_of(ptr, type, member)  ({(type *)( ptr - offsetof(type,member) );})
最后在贴出一个改写后的实例：
#include
#include
#define container_of(ptr,ty_pe,member) ((ty_pe *){((char *)ptr-((int) &(((ty_pe *)0)->member)))})
struct STU{
 char name[10];
 int age;
 int num;
};
int main(void)
{
 struct STU st1,*pst;
 strcpy(st1.name,"quan");
 st1.age = 22;
 st1.num = 100;

 pst = container_of(&(st1.age),struct STU,age);
 printf("%d\n",st1.age);
 printf("%d\n",pst->age);

return 0;
}