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2012-12-31 17:09:31

在开发Linux驱动的时候,经常会用到container_of这个宏:
include/linux/kernel.h
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

  1. /**
  2.  * container_of - 通过结构体的一个成员获取容器结构体的指针
  3.  * @ptr: 指向成员的指针。
  4.  * @type: 成员所嵌入的容器结构体类型。
  5.  * @member: 结构体中的成员名。
  6.  *
  7.  */
  8. #define container_of(ptr, type, member) ({ \
  9.     const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
  10.     (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:
include/linux/stddef.h
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

  1. #ifdef __compiler_offsetof
  2. #define offsetof(TYPE,MEMBER) __compiler_offsetof(TYPE,MEMBER)
  3. #else
  4. #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
  5. #endif
    这个实现依赖编译器,如果编译器内建了__compiler_offsetof(TYPE,MEMBER)的实现,就使用编译器的实现,否则就是用((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)。
    在Linux-2.6.29(含)以上内核必须使用4.1.1(不含)以上的编译器,所以Linux-3.0内核肯定是使用了编译器内核内建的宏实现

include/linux/compiler-gcc4.h
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

  1. #define __compiler_offsetof(a,b) __builtin_offsetof(a,b)
---------------------------------------------------------------------
宏分析完了,这里附上一个图来加深下印象:

红色代表输出,蓝色代表输入,黑色代表中间变量

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