container_of宏

最新推荐文章于 2024-08-22 00:19:09 发布

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分类专栏： linux内核文章标签：结构宏

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本文详细介绍了Linux内核中常用的container_of宏。通过该宏可以根据已知的结构体成员地址找到对应的结构体地址。文章深入解析了container_of宏的实现原理，并提供了一个具体的实例帮助理解。

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container_of宏

1. 介绍

container_of宏，是linux内核中常用的一个宏。
1. 接口：container_of(ptr, type, member)
- ptr 表示结构体某个成员的地址
- type 结构体类型
- member 结构体的某个成员
2. 作用：已知结构体的某个成员地址，返回结构体的地址

2. 分析

a、原型

container_of

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

offsetof

#ifndef offsetof
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
#endif

b、分析

第一步：首先定义一个临时的数据类型与ptr相同的变量_mptr，用来保存ptr的值。

typeof(((type *)0)->member)用来获取变量的类型

第二步：使用(char *)_mptr的值减去member在结构体偏移量，计算结果就是结构体变量的首地址。

指针的加减要注意类型，用(char*)ptr是为了计算字节偏移。
((type *)0)->member是一个小技巧。

c、实例：

/* 有结构体定义如下： */
typedef struct fuck {
    ......:
    void member;
    ......:
}type;

/* 有类型如下： */
type a;
type *point;
void *ptr;

/* 执行： */
ptr = &(a.member);
point = container_of(ptr, type, member);

先看 &((type )0)->member，把0强制转换为指针类型，则该指针一定指向”0”(数据段地址)。因为指针是”type “型的，所以可取到以”0”为基地址的一个type型变量member域的地址。那么这个地址也就等于member域到结构体基地址的偏字节数。
在看 (type ) (char )(ptr) - (unsigned long)(&((type )0)->member)，(char )(ptr)使得指针的加减操作步长为一字节，(unsigned long)(&((type )0)->member)等于ptr指向的member到该member所在结构体基地址的偏移字节数。二者相减便得出该结构体的地址。转换为(type )类型即可，ok。

参考博客