linux下宏定义 LIST_ENTRY() 详解

Linux内核中，获取节点地址的函数list_entry()非常常用，由于其定义有点晦涩，先解析如下：

list_entry的宏定义：

#define list_entry(ptr, type, member) /
((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))

这个倒是不难理解：从一个结构的成员指针找到其容器的指针。

但是正因为如此，我的第一感觉是，这个宏的名字应该更加抽象，名字似乎应该改称叫“寻找容器”一类的，查看list.h源代码，发现现在的定义是这样的：

#define list_entry(ptr, type, member) /
    container_of(ptr, type, member)

#define container_of(ptr, type, member) /
({ /
    const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);/
    (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) ); /
})

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

linux不想用C++，但又想利用C++的优点，如是出现了很多奇怪的宏，他们叫做trick。

ptr是找容器的那个变量的指针，把它减去自己在容器中的偏移量的值就应该 得到容器的指针。（容器就是包含自己的那个结构）。指针的加减要注意类型，用(char*)ptr是为了计算字节偏移。((type *)0)->member是一个小技巧。自己理解吧。前面的（type *）再转回容器的类型。

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#define list_entry(ptr, type, member) /
        ((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))

    ptr是指向list_head类型链表的指针，type为一个结构，而member为结构type中的一个域，类型为list_head，这个宏返回指向type结构的指针。在内核代码中大量引用了这个宏，因此，搞清楚这个宏的含义和用法非常重要。

   
设有如下结构体定义：
typedef struct xxx
{
     ……（结构体中其他域，令其总大小为size1）
     type1 member;
     ……（结构体中其他域）
}type;


定义变量：
   type a;
   type * b;
   type1 * ptr;
执行：
   ptr=&(a.member);
   b=list_entry(ptr,type,member);
则可使b指向a，得到了a的地址。

如何做到的呢？

先看&((type *)0)->member：
把“0”强制转化为指针类型，则该指针一定指向“0”（数据段基址）。因为指针是“type *”型的，所以可取到以“0”为基地址的一个type型变量member域的地址。那么这个地址也就等于member域到结构体基地址的偏移字节数。

 

再来看 ((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))：
(char *)(ptr)使得指针的加减操作步长为一字节，(unsigned long)(&((type *)0)->member)等于ptr指向的member到该member所在结构体基地址的偏移字节数。二者一减便得出该结构体的地址。转换为 (type *)型的指针，大功告成。

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 list_entry定义如下：

/**
* list_entry - get the struct for this entry
* @ptr: the &struct list_head pointer.
* @type: the type of the struct this is embedded in.
* @member: the name of the list_struct within the struct.
*/
#define list_entry(ptr, type, member) /
        ((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))
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