container_of(ptr, type, member)是一个非常实用的宏。
它的作用是:通过已知结构体type的成员member的地址ptr,获取结构体type的起始地址。
源码如下:
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
/**
* container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
*
* @ptr: the pointer to the member.
* @type: the type of the container struct this is embedded in.
* @member: the name of the member within the struct.
*
*/
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
这里可以看到这个宏由以下两行代码组成。
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );
再将offsetof部分用其上的宏代替
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);
(type *)( (char *)__mptr - ((size_t) &((type*)0)->member));
emm...依然看不懂
首先简单讲一下typeof,在C语言中typeof关键字能用括号里面的类型来定义一个变量。
举个例子,
int *pvar = NULL;
typeof(*pvar) var = 999;
printf("var:\t%d\n", var);
可以看到通过typeof宏定义的var也是int类型的。
这样container_of宏第一行代码基本就可以理解了,定义了一个member类型的指针__mptr,并将它的值赋为ptr。
看着很像没啥用,百度查了一下,这一行的作用其实是类型检测,ptr是一个输入值,typeof宏用来确保输入的值是正确的类型,如果类型有误就会有错误信息输出。
下面需要在看下offsetof宏的作用。
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
先看下里面这个很奇怪的用法((TYPE *)0)->MEMBER。
这里的(TYPE *)0是指向TYPE结构体起始地址的指针。
那么&((TYPE *)0)->MEMBER拿到的就是MEMBER在TYPE 结构体内的偏移量(也就是一个相对地址)。
举个例子:
#include<stdio.h>
struct test
{
char i;
int j;
char k;
};
int main()
{
struct test temp;
printf("&((struct test *)0)->k = %d\n",((int)&((struct test *)0)->k));
}
这里打印出来的结果是8,因为需要字节对齐虽然第一个成员是char,但依然占了4个坑位。
现在回过头来再看宏的第二行。
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );
用已经的成员地址__mptr减去相对TYPE结构体的地址偏移量,就能拿到成员__mptr所在的TYPE结构体的地址了。