如何用container_of宏實(shí)現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換

container_of 是一個(gè)宏，用于在 Linux 內(nèi)核和其他 C 語言項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換

以下是 container_of 宏的定義：

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

這個(gè)宏接受三個(gè)參數(shù)：

1. ptr：指向成員變量的指針。
2. type：包含成員變量的結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體的類型。
3. member：結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體中成員變量的名稱。

宏的工作原理如下：

1. 首先，它計(jì)算出給定成員在其所屬結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體中的偏移量。這是通過 offsetof(type, member) 函數(shù)實(shí)現(xiàn)的，它返回成員在類型中的字節(jié)偏移量。
2. 然后，它將給定的成員指針減去該偏移量，得到結(jié)構(gòu)體或聯(lián)合體的起始地址。
3. 最后，它將計(jì)算出的地址強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為目標(biāo)類型的指針。

以下是一個(gè)使用 container_of 宏實(shí)現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換的示例：

#include<stdio.h>
#include <stddef.h>

typedef struct {
    int id;
    char name[20];
} Student;

int main() {
    Student student = {1, "Alice"};
    int *id_ptr = &student.id;

    // 使用 container_of 宏將 int 指針轉(zhuǎn)換為 Student 指針
    Student *student_ptr = container_of(id_ptr, Student, id);

    printf("Student ID: %d\n", student_ptr->id);
    printf("Student Name: %s\n", student_ptr->name);

    return 0;
}

在這個(gè)示例中，我們有一個(gè) Student 結(jié)構(gòu)體，包含 id 和 name 兩個(gè)成員。我們創(chuàng)建了一個(gè) Student 實(shí)例，并獲取了 id 成員的指針。然后，我們使用 container_of 宏將 int 指針轉(zhuǎn)換為 Student 指針，以便訪問整個(gè)結(jié)構(gòu)體的成員。