linux内核宏container_of

  首先来个简单版本

1 /* given a pointer @ptr to the field @member embedded into type (usually
2  * struct) @type, return pointer to the embedding instance of @type. */
3 #define container_of(ptr, type, member) 4     ((type *)((char *)(ptr)-(char *)(&((type *)0)->member)))

 

  作用:主要用于结构体,给定一个指针ptr指向一个结构体type的实例的成员member,返回此结构体实例的首地址,也就是这个结构体实例的指针,啰嗦一堆,还不如一个实例:

 1 typedef struct ABC{
 2     char a;
 3     char b;
 4     int c;
 5 }ABC;
 6 
 7 int main(int argc, const char *argv[])
 8 {
 9     ABC ins;
10 
11     printf("%p\n", container_of(&ins.c, ABC, c));
12     printf("%p\n", &ins);
13     return 0;
14 }

 

  打印出来的值应该是相等的,都是结构体ins的首地址。我们将宏展开:

 container_of(&ins.c, ABC, c);
//展开后
((ABC *)((char *)(&ins.c)-(char *)(&((ABC *)0)->c)));

 

  在减号的2边分别是2个部分,前面: (char *)(&ins.c),也就是指向ins的成员c的指针,后面:(char *)( &(((ABC *)0)->c))就是成员c相对于结构体ABC指针的偏移,比如在本例中:

技术分享

成员c的指针(&ins.c)减去成员c的偏移(offset)那么得到的就是结构体ins首地址。如果我只知道某个结构体成员的指针值,那么通过container_of宏就可以得到结构体指针,那么就可以随意访问它的任意一个成员。

 

升级版:

1 #define offsetof(typ,memb) ((long)(long_ptr_t)((char *)&(((typ *)0)->memb)))
2 #define container_of(ptr, type, member) ({            3     const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    4     (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

 

升级版有何改进呢?我就我知道的总结下:

1.const修饰,确保传入的ptr指向不被修改。2.使用了一个中间变量,定义一个成员member类型的变量指针__mptr,然后将ptr赋值给它。为何要这样?就是为了以防万一,如果你搞错了传的指针不是指向成员member的,那么编译器至少会有个警告。

3.offset宏使用(long)(long_ptr_t)2个数据类型作强转我没看太懂,(long long )64位?一个成员的偏移有可能超过32位?倒是__mptr这个地址值可能超过32位(寻址超过4G)。不解。

 

 

参考:

  http://broken.build/2012/11/10/magical-container_of-macro/

  linux 3.13.0内核。

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