内核宏定义container_of的理解

原文地址：http://blog.csdn.net/skyflying2012/article/details/8606667

在阅读内核代码时特别是驱动代码，经常碰到使用contiainer_of宏定义的情况，由一个成员变量地址来获取这个包含这个成员的结构体的地址。下面来分析一下这个宏定义的实现

在include/linux/kernel.h文件中定义如下：

/**
 * 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) );})

首先说明一下实现container_of宏定义主要用到的typeof和offsetof

typeof是C语言的关键字，跟sizeof类似。用来获取变量类型。

offsetof在stddef.h中定义如下：

#ifdef __compiler_offsetof
#define offsetof(TYPE,MEMBER) __compiler_offsetof(TYPE,MEMBER)
#else
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
#endif
#endif /* __KERNEL__ */

TYPE是某struct类型  0是一个TYPE类型struct, MEMBER是该struct中的一个成员. 由于该struct的基地址为0, MEMBER的地址就是该成员相对与struct头地址的偏移量.

所以offsetof宏定义给出了成员变量相对于结构体首地址的偏移量。

然后来解释container_of的实现：

const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr) 定义跟member同类型指针变量__mptr,值为ptr。也就是说__mptr指向member首地址。

(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) ) 因为在内存中除了栈是从高地址向低地址分布的，其他的数据类型如数组 结构体都是从低地址到高地址排列的，所以用member首地址减去member在结构体中的偏移量，就是结构体的首地址，这样就获取到了结构体的入口指针。

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笔记：关键是要理解(TYPE *)0代表的是把0地址作为TYPE类型的一个实体的地址。