C語(yǔ)言之offset_of宏和container_of宏

  通過(guò)結(jié)構(gòu)體整體變量來(lái)訪問(wèn)其中各個(gè)元素，本質(zhì)上是通過(guò)指針?lè)绞絹?lái)訪問(wèn)的，形式上是通過(guò).的方式來(lái)訪問(wèn)的（這時(shí)候其實(shí)是編譯器幫我們自動(dòng)計(jì)算了偏移量）。

1：offset_of宏

作用：計(jì)算結(jié)構(gòu)體中某個(gè)元素和結(jié)構(gòu)體首地址的偏移量（其實(shí)質(zhì)是通過(guò)編譯器來(lái)幫我們計(jì)算）。

定義：

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

參數(shù)分析：TYPE是結(jié)構(gòu)體類(lèi)型，MEMBER是結(jié)構(gòu)體中一個(gè)元素的元素名

返回值：member元素相對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的首地址的偏移量，類(lèi)型是int

原理：通過(guò)虛擬一個(gè)type類(lèi)型結(jié)構(gòu)體變量，然后用type.member的方式來(lái)訪問(wèn)那個(gè)member元素，繼而得到member相對(duì)于整個(gè)變量首地址的偏移量。

(TYPE *)0 這是一個(gè)強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，把0地址強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換成一個(gè)指針，這個(gè)指針指向一個(gè)TYPE類(lèi)型的結(jié)構(gòu)體變量。 （實(shí)際上這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量可能不存在，但是只要我不去解引用這個(gè)指針就不會(huì)出錯(cuò)）。

((TYPE *)0)->MEMBER (TYPE *)0是一個(gè)TYPE類(lèi)型結(jié)構(gòu)體變量的指針，通過(guò)指針來(lái)訪問(wèn)這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的member元素

&((TYPE *)0)->MEMBER  等效于&(((TYPE *)0)->MEMBER)，意義就是得到member元素的地址。但是因?yàn)檎麄€(gè)結(jié)構(gòu)體變量的首地址是0，所以member元素的地址就是member元素相對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)體的偏移量

2：container_of宏：

container_of宏是linux內(nèi)核中常用的一個(gè)宏，用于從結(jié)構(gòu)體元素中獲取這個(gè)結(jié)構(gòu)體本質(zhì)的指針，也就是通過(guò)結(jié)構(gòu)體變量中的某個(gè)成員變量來(lái)獲取整個(gè)結(jié)構(gòu)體的首地址

container_of宏定義如下

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

分析：

  (1)作用：知道一個(gè)結(jié)構(gòu)體中某個(gè)元素的指針，反推這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的指針。有 了container_of宏，我們可以從一個(gè)元素的指針得到整個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的指針，繼而得到結(jié)構(gòu)體中其他元素的指針。

  (2)typeof關(guān)鍵字的作用是：typepof(a)時(shí)由變量a得到a的類(lèi)型，typeof就是由變量名得到變量數(shù)據(jù)類(lèi)型的。

  (3)這個(gè)宏的工作原理：先用typeof得到member元素的類(lèi)型定義成一個(gè)指針，然后用這個(gè)指針減去該元素相對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的偏移量（偏移量用offsetof宏得到的），減去之后得到的就是整個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的首地址了，再把這個(gè)地址強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換為type *即可。