关于linux内核container_of宏的理解

container_of的功能是根据一个结构体变量中的一个域成员变量的指针来获取指向整个结构体变量的指针。

container_of宏定义来自kernel.h：

/**

 * 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)); })

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

typeof是GCC的C语言扩展保留字，用于声明变量类型。

(type *)0 即将0强制转换为type类型的结构体指针；

typeof(((type *)0)->member) 即获取type类型结构体成员变量member的类型；

所以整个语句就是声明一个与type类型结构体成员变量member同一个类型的指针常量 *__mptr，并初始化为ptr。

2、(type *)((char *)__mptr - offsetof(type, member));
offsetof宏定义来自stddef.h:

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)

( (TYPE *)0 ) 即将0转型为TYPE类型指针;
((TYPE *)0)->MEMBER 即访问结构中的数据成员MEMBER;
&( ( (TYPE *)0 )->MEMBER ) 即取出数据成员MEMBER的地址;
(size_t)(&(((TYPE*)0)->MEMBER)) 即将数据成员MEMBER的地址强制转换为size_t，其值即为它在TYPE类型结构体内的偏移量；

所以offsetof的功能就是取得结构体中的域成员相对于地址0的偏移地址，也就是域成员变量相对于结构体变量首地址的偏移。

(char *)__mptr 是将__mptr指针转换为字节型指针。

(char *)__mptr - offsetof(type,member)) 即用域成员变量在结构体中的地址减去它相对于结构体变量首地址的偏移，来求出结构体起始地址（为char *型指针）；

(type *)( (char *)__mptr -offsetof(type,member) ) 就是将字节型的结构体起始指针转换为type *型的结构体起始指针。

所以通过container_of宏定义我们可以很巧妙地根据一个结构体变量中的一个域成员变量的指针来获取指向整个结构体变量的指针。