RT_Thread内核对象继承关系

    RT-Thread 的继承机制通过 ​结构体内嵌 和 ​地址计算宏 实现，其核心设计目标是 ​零内存开销的动态类型转换 和 ​父子类数据无缝访问

一、结构体内嵌的内存布局

1规则

1.1​父类实例必须作为子类结构体的第一个成员

struct Parent { int a; };
struct Child {
    struct Parent parent;  // 必须为首成员
    int b;
};

​内存对齐保证：父类首地址与子类首地址重合。

• ​C 语言标准规定：结构体的首成员地址等于结构体自身的地址（&child == &child.parent）。

2指针强制转换

2.1直接访问父类数据：

struct Child child;
struct Parent *parent_ptr = (struct Parent *)&child;  // 合法转换

无需计算偏移量，直接通过类型转换访问父类字段（如 parent_ptr->a）。

二、rt_container_of 宏的底层原理

​1.宏定义分解

#define rt_container_of(ptr, type, member) \
    ((type *)((char *)(ptr) - (unsigned long)(&((type *)0)->member)))

2.步骤拆解

2.1计算成员偏移量：

&((type *)0)->member

• 将 0 强制转换为 type * 类型指针，此时结构体起始地址为 0。
• 取成员 member 的地址，等价于 member 在 type 中的偏移量（如 offsetof(type, member)）。

2.2地址逆向计算：

(char *)(ptr) - offset

• 将传入的成员指针 ptr 转换为 char *（确保按字节计算偏移）。
• 减去成员偏移量，得到包含该成员的父类结构体首地址。

2.3类型转换：

(type *)result_ptr

• 将计算结果转换为 type * 类型，即子类结构体指针。