简单彻底搞懂内核 container_of 宏的用法_container of简单实现-优快云博客

本文解析了Linux内核中的container_of宏的工作原理及其应用场景。该宏用于从已知子结构体成员的指针，反推回指向包含该成员的父结构体的指针。

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在linux 内核编程中，经常会遇到 container_of 宏的用法，该宏的作用到底是什么，如下图所示：

如上图所示，father 结构中包含另外一个结构 child c2 , 图中B的地址就是指向father.c2的首地址，即 B = & father.c2 ；A的地址就是指向father变量的首地址，即 A = &father 。在得知B地址的情况下，如果得到A的地址呢，container_of 宏的作用就是为了解决该问题。

在图中我们得知B = 0Xffff000c ，显然从A到B有一个偏移量，通过结构father可以看出，从A开始，进过 father.a 、father.b 、father.c1 的内存空间后，就可以到达B，即B与A 之间有一个相对的偏移量offset，该偏移量的值在编译的时候可以由编译器明确的计算出来，计算的粗活就交给编译器去完成，我们只需要用B减去这个偏移量offset ，就可以反推出A地址，即 A = B - offset 。

container_of 的原型如下：

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

如源码所示:

1 ptr 一定是一个地址，其就相当于图中 B 的位置，此时B = & father.c2 ，且 __mptr = B 。

2 offset(type,member) 就是 offset(father, c2) ，编译器在编译的时候确定出 father 和 c2 之间的offset ，计算出偏移量 offset 。

3 __mptr - offsetof(tpye, member) = B - offset = A , 如此便由上面的原理，从B地址得到了A的地址。

通过上面的步骤后，成功得到A地址，此时A = & father ，如此便成功从结构中元素c2的地址，反推出该结构的首地址。

最后记住三点， 1 ：ptr 一定是一个地址，该地址是父结构中成员member的地址 2 : type 是父结构的原型，3： member 是父结构中包含的成员字段名称。必要时在脑海中将本文的原理图想一想，便可彻底搞清container_of 的作用和原理。