C语言之offset_of宏和container_of宏

  经过结构体总体变量来访问其中各个元素,本质上是经过指针方式来访问的,形式上是经过.的方式来访问的(这时候实际上是编译器帮咱们自动计算了偏移量)。
linux

1:offset_of宏ide

做用:计算结构体中某个元素和结构体首地址的偏移量(其实质是经过编译器来帮咱们计算)。spa

定义:
指针

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

参数分析:TYPE是结构体类型,MEMBER是结构体中一个元素的元素名编译器

返回值:member元素相对于整个结构体变量的首地址的偏移量,类型是intit

原理:经过虚拟一个type类型结构体变量,而后用type.member的方式来访问那个member元素,继而获得member相对于整个变量首地址的偏移量。编译

(TYPE *)0 这是一个强制类型转换,把0地址强制类型转换成一个指针,这个指针指向一个TYPE类型的结构体变量。 (实际上这个结构体变量可能不存在,可是只要我不去解引用这个指针就不会出错)。class

((TYPE *)0)->MEMBER (TYPE *)0是一个TYPE类型结构体变量的指针,经过指针来访问这个结构体变量的member元素变量

&((TYPE *)0)->MEMBER  等效于&(((TYPE *)0)->MEMBER),意义就是获得member元素的地址。可是由于整个结构体变量的首地址是0,因此member元素的地址就是member元素相对于整个结构体的偏移量原理


2:container_of宏:

container_of宏是linux内核中经常使用的一个宏,用于从结构体元素中获取这个结构体本质的指针,也就是经过结构体变量中的某个成员变量来获取整个结构体的首地址

container_of宏定义以下

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

分析:

  (1)做用:知道一个结构体中某个元素的指针,反推这个结构体变量的指针。有 了container_of宏,咱们能够从一个元素的指针获得整个结构体变量的指针,继而获得结构体中其余元素的指针。

  (2)typeof关键字的做用是:typepof(a)时由变量a获得a的类型,typeof就是由变量名获得变量数据类型的。

  (3)这个宏的工做原理:先用typeof获得member元素的类型定义成一个指针,而后用这个指针减去该元素相对于整个结构体变量的偏移量(偏移量用offsetof宏获得的),减去以后获得的就是整个结构体变量的首地址了,再把这个地址强制类型转换为type *便可。