C的offsetof和container_of

最新推荐文章于 2024-06-22 23:47:02 发布
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本文介绍了一个简单的C语言程序，该程序演示了如何使用offsetof宏来计算结构体成员相对于结构体起始位置的偏移量。通过一个具体的例子，即计算struct A中成员b的偏移量，展示了offsetof宏的基本用法。

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#include <stdio.h>

#include <stddef.h>

// #define offsetof(s, m)   (size_t)&(((s *)0)->m)

 

struct A

{

        int a;

        int b;

};

 

int main()

{

        printf("%d\n", offsetof(struct A, b));

        return 0;

}

http://blog.youkuaiyun.com/pengzhixi/article/details/4275887

 

#define container_of(ptr, type, member) \

  ((type *) ((char *) (ptr) - offsetof(type, member)))

 

【linux内核】container_of
数字人生
07-13 330
在Linux内核中，`container_of` 是一个宏，用于获取到包含有特定成员的struct或union的指针。这在驱动开发和内核模块编程中是一个非常常见和有用的操作，允许你通过成员的指针追溯到整个父结构体的指针。
C语言小结--offsetof和container_of宏的使用
静静流淌的柯溪的博客
09-05 965
在Linux内核中这两个宏的使用非常普遍，所以研究透彻这两个宏非常有必要。接下来详细介绍一下这两个宏的使用。 1、offsetof宏的使用 这个宏比较简单，其作用就是求一个结构体成员变量在这个结构体中的偏移量。在Linux kernel中的路径是：include/linux/stddef.h 我们先来看一下这个宏的原型： #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((
【Linux C】offsetof与container_of宏
努力创作有价值的文章
01-02 825
offsetof是用来判断结构体中成员的偏移位置，container_of宏用来根据成员的地址来获取结构体的地址； offsetof宏 　　使用offsetof宏需要包含stddef.h头文件，实例可以参考：http://www.cplusplus.com/reference/cstddef/offsetof/。       offsetof宏的定义如下： #define offseto...
6·C语言---offsetof宏 与 container_of宏
m0_56058618的博客
02-27 240
1·由结构体指针进而访问各元素的原理—结构体首地址+元素偏移量 2· offsetof宏的作用：用宏来计算结构体某个元素和结构体首地址的偏移量（其实是通过编译器帮外面计算偏移量） 2·1 offsetof宏的原理：可以虚拟一个type类型的结构体变量，然后用type.member的方式来访问那个member元素，继而得到member相对于整个变量首地址的偏移量。 #define offsetof(TYPE,MEMBER) ((int) &((TYPE * ) 0 ) -> MEMBER)
Linux C: container_of()和offsetof()函数与结构体成员的偏移量计算
曾哥哥的博客
09-28 1098
就内核的container_of()函数，发表一下个人见解。 在内核中，多处地方用到container_of()这个函数(如内核链表)， 其定义在内核代码 include/linux/kernel.h中： /** * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure * @ptr: ...
C语言高级用法---container_of()
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终身学习的程序猿
06-03 2万+
在Linux内核源码中，实现和链表相关的接口list_entry()时，会调用container_of()宏定义，它的作用是：给定结构体中某个成员的地址、该结构体类型和该成员的名字获取这个成员所在的结构体变量的首地址。 container_of()宏定义实现如下所示 /** * container_of - cast a member of a structure out to the cont...
offsetof，container_of
weixin_38184628的博客
01-28 541
那么可以使用 offset 宏计算成员 member 相对于 struct Cotainer 的偏移量，也可以通过 member 的地址获取到结构体 struct Container 的地址。结构体可以看作这个成员的容器，所以 container of，一个成员的容器。offset 和 container_of 两个宏在内核中的定义如下，可以看到 container_of 中还使用了 offsetof。offsetof: 计算结构体的成员相对于结构体的地址的偏移量。
Linux / offsetof 和 container_of
布袋和尚
07-11 228
@time 2019-07-10 @author Ruo_Xiao @revision linux 2.6.11 1、offsetof （1）原型 /* * @member TYPE ： 结构体原型。 * MEMBER ： 结构体成员。 */ #define offsetof(TYPE , MEMBER) ...
offsetof和container_of
01-07 252
本文转自:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3562146.html 前面一章"介绍双向链表并给出了C/C++/Java三种实现"，本章继续对双向链表进行探讨，介绍的内容是Linux内核中双向链表的经典实现和用法。其中，也会涉及到Linux内核中非常常用的两个经典宏定义offsetof和container_of。内容包括： 1. Linux中的两个经典宏...
Linux的c语言哲学之offsetof和container_of
学无止境
04-15 243
Linux的c语言哲学之offsetof和container_of offsetof 宏定义： #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER) offsetof宏定义的主要作用：获得结构体(TYPE)的变量成员(MEMBER)在此结构体中的偏移量。 ( (TYPE *)0 ) 上面代码是将0强制转换为一个类型为TYPE类型的指针，并且这个TYPE类型的指针的地址是0。 ((TYPE *)0)->MEMBER
C++数据结构第31课、Linux 宏定义之 offsetof 与 container_of
xiebs的博客
08-16 385
今天我们来看看 Linux 中的两个经典的宏：offsetof 与 container_of。 下面我们先来看看它们两个的宏定义，如下 #ifndef offsetof #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t)&((TYPE*)0)->MEMBER) #endif #ifndef container_of #define container_of(ptr, type, member) ({ \ const
【C语言】offsetof,typeof,container_of介绍及使用
qq_37164857的博客
06-22 1000
offsetof,typeof,container_of介绍及使用场景举例
C语言之offsetof宏与container_of宏
tmk1234567890的博客
03-04 550
（3）这个宏的工作原理：先用typeof得到member元素的类型定义成一个指针，然后用这个指针减去该元素相对于整个结构体变量的偏移量（偏移量用offsetof宏得到的），减去之后就是整个结构体变量的首地址了，再把这个地址强制类型转化为(type *)即可。（1）知道一个结构体某个元素的指针，反推这个结构体变量的指针,有了container_of宏，可以从一个元素的指针得到整个结构体变量的指针，继而的到结构体中其他元素的指针。（2）升级：理解两个宏的工作原理，能表述出来（有些面试题会这么要求）
嵌入式C语言系列---container_of的定义与使用
baidu_39459198的博客
05-26 1168
)})上面是我自己写的。其实这个宏不难理解，这里不展开讲，因为网上讲这个宏的文章 多且棒，你只需要理解他，然后每天写一遍，每天写得都不一样，但是在进步就够了。
systemtap探测用户态程序性能
chuqingq的专栏
11-07 596
http://openresty.org/download/agentzh-nginx-tutorials-zhcn.html nginx性能跟踪中使用dtrace测试ngx_access和ngx_lua中的access_xxx的性能差异。 linux下需要使用systemtap。   只讲了内核态（syscall），没讲用户态如何跟踪http://www.ibm.com/develo...
VC中使用winsock2库进行网络编程
chuqingq的专栏
05-30 400
#include "winsock2.h"#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")
HTTP响应解码
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07-11 339
依次：   1、特定的HTTP报文类型，不允许带有主体。因为Content-Length是对实际没有发出来的主体进行计算的，所以需要被忽略。 例如Head的响应、1XX、204、304等。   2、Transfer-Encoding：chunk。   3、Content-Length：不能和Transfer-Encoding同时存在   4、multipart/byterang...
跨平台socket封装
chuqingq的专栏
10-15 247
socket封装 ========== SocketWrapper.h ================ C语言的socket跨平台包装 https://github.com/maxiaojun/SocketWrapper/blob/master/SocketWrapper.h odsocket.[h,cpp] ================ C++封装 http://...
C语言 container_of的作用
最新发布
06-03
<think>好的，我现在需要详细解释C语言中的container_of宏的作用和使用方法。首先，我得回忆一下这个宏的基本概念。根据用户提供的引用，container_of宏的作用是通过结构体中某个成员的地址来计算出整个结构体的起始地址。这在Linux内核开发中非常常见，用于通过成员指针找到其所属的结构体实例。接下来，我需要拆解这个宏的定义。用户给出的宏定义有两个版本，一个是包含类型检查的完整版，另一个是简化版。例如，引用[1]和引用[2]中的宏使用了typeof和offsetof，而引用[3]提到简化版本去掉了类型检查。需要解释每个部分的作用，比如typeof用于获取成员的类型，offsetof计算成员在结构体中的偏移量。然后，应该举例说明如何使用这个宏。假设有一个结构体structexample，其中包含一个int成员value。如果有一个指向value的指针，如何用container_of找到对应的struct example实例的地址。这里需要具体代码示例，并逐步解析宏展开的过程，尤其是如何通过指针运算减去偏移量得到结构体地址。 另外，需要强调使用场景。比如在内核链表中，链表节点作为结构体的成员，通过container_of可以方便地从链表节点获取包含它的整个结构体，这在遍历链表时非常有用。引用[2]和引用[3]提到了移植和兼容性问题，需要提到GNUC扩展的使用以及可能存在的编译器兼容性问题。还要注意潜在的问题和注意事项。例如，如果传入的指针不是结构体的有效成员地址，结果将不可预测。类型检查的部分虽然增加了安全性，但依赖于特定编译器的支持，这可能在某些环境下不可用，如引用[3]所述。 最后，生成相关问题时要确保覆盖可能的相关知识点，比如offsetof宏的实现、类型检查的作用、以及在不同环境下的替代方法等。需要确保回答结构清晰，逐步引导用户理解，并保持语言的中文口语化，避免过于技术化的术语，同时正确使用LaTeX格式和引用标记。</think>### C语言container_of宏的作用及使用方法 #### 一、核心作用 `container_of` 宏用于 **通过结构体成员的地址反向推导出所属结构体的起始地址**。其核心公式为： $$ \text{结构体地址} = \text{成员地址} - \text{成员在结构体中的偏移量} $$ 这一机制在Linux内核开发中广泛应用，例如链表操作中通过链表节点定位父结构[^1][^2]。 --- #### 二、宏定义解析 ##### 完整版定义（包含类型检查） ```c #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) );}) ``` ##### 关键组件解析 1. **`offsetof`宏**： 计算成员在结构体中的偏移量，通过将结构体指针强制转换为0地址后取成员地址实现。例如： ```c struct Student { int id; char name[20]; }; size_t offset = offsetof(struct Student, name); // 计算结果为4（假设int占4字节） ``` 2. **`typeof`运算符**： 用于获取成员的类型信息，增强类型安全性[^3]。例如： ```c typeof(struct Student->name) // 得到char[20]类型 ``` 3. **指针运算**： 将成员指针转换为`char*`类型后减去偏移量，得到结构体起始地址。 --- #### 三、使用场景示例 ##### 场景：链表节点定位父结构 ```c // 链表节点结构 struct list_head { struct list_head *prev, *next; }; // 包含链表节点的用户结构 struct Task { int priority; struct list_head node; // 嵌入的链表节点 }; // 通过链表节点找到Task结构体 struct list_head *pos = /* 某个链表节点指针 */; struct Task *task = container_of(pos, struct Task, node); ``` ##### 执行过程解析 1. 假设`node`在`Task`中的偏移量为4字节（`int priority`占4字节） 2. 若`pos`地址为`0x1000`，则： $$ \text{Task地址} = 0x1000 - 4 = 0xFFC $$ --- #### 四、数学验证 设结构体类型为$T$，其成员$m$的偏移量为$\Delta$，成员地址为$p_m$，则结构体地址$p_T$满足： $$ p_T = p_m - \Delta $$ 其中： $$ \Delta = \text{offsetof}(T, m) = \text{成员}m\text{在}T\text{中的内存偏移量} $$ --- #### 五、注意事项 1. **编译器依赖**： 完整版依赖GNU C扩展（`typeof`和语句表达式`({})`），简化版可移植但失去类型检查[^3]： ```c // 简化版定义（无类型检查） #define container_of(ptr, type, member) \ ((type *)((char *)(ptr) - offsetof(type, member))) ``` 2. **错误风险**： 若`ptr`不是`type`结构体中`member`的有效指针，计算结果将指向非法内存区域。 ---
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