container_of使用小结

C语言结构体宏详解

最新推荐文章于 2024-08-06 14:26:07 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/libra13179/p/9183650.html

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本文详细解析了C语言中offsetof和container_of宏的工作原理及其应用。通过具体示例介绍了如何利用这两个宏进行结构体成员定位及通过成员指针获取结构体指针，对理解Linux内核源码尤其有帮助。

先上演示代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/* offsetof example */
#include <stddef.h>     /* offsetof */

//#define offsetof(type, member) (size_t)&(((type*)0)->member)
/**
 * container_of - 通过结构体的一个成员获取容器结构体的指针
 * @ptr: 指向成员的指针。
 * @type: 成员所嵌入的容器结构体类型。
 * @member: 结构体中的成员名。
 *
 */
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
       (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

typedef struct student_info
{
    int  id;
    char name[10];
    int  age;
}student_info;

#define DEBUG_COUT(var) do{printf(#var"= %d\n",(int)var);}while(0)
#define DEBUG_POINT(var) do{printf(#var"= %p\n",var);}while(0)    
int main(void)
{

    printf ("************offsetof example************\n");
    DEBUG_COUT(offsetof(student_info,id)); 
    DEBUG_COUT(offsetof(student_info,name)); 
    DEBUG_COUT(offsetof(student_info,age));     
    printf ("************container_of example************\n");
    student_info *stu = (student_info *)malloc(sizeof(student_info));    
    stu->age = 18;
    student_info *ptr = container_of(&(stu->age), student_info, age);      
    DEBUG_POINT(stu);//printf("stu address:%p\n", stu);
    DEBUG_POINT(ptr);//printf("ptr address:%p\n", ptr);
    DEBUG_COUT(ptr->age);

    system("pause");
    return 0;
}

make一下并且测试一下

参考分析Linux内核container_of详解（图解）

    /**
     * container_of - 通过结构体的一个成员获取容器结构体的指针
     * @ptr: 指向成员的指针。
     * @type: 成员所嵌入的容器结构体类型。
     * @member: 结构体中的成员名。
     *
     */
    #define container_of(ptr, type, member) ({ \
        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

这个宏的作用其实很简单，就是通过一个容器（结构体）中某个成员的指针得到指向这个容器（结构体）的指针，简单的说就是通过成员找容器。

这个宏的实现代码也就只有两行，下面仔细分析一下：

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

定义一个中间变量__mptr，它等于提供给宏的参数ptr，也就是指向某个成员的指针。这个中间变量的命名意义是：

"__"代表内部使用，内核编程中常常这么做；

“m”代表middle。

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

这行代码的作用是通过中间变量__mptr（指向某个成员的指针）减去这个成员在容器（结构体）中的偏移来得到指向容器（结构体）的指针。

这里注意偏移的获取offsetof宏的实现