container_of分析
2016-12-12 10:13
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container_of是linux内核中常用的一个宏,这个宏的功能是,根据某个结构体字段的指针,找到对应的结构体指针。
第一步,首先定义一个临时的数据类型(通过typeof( ((type *)0)->member )获得)与ptr相同的指针变量__mptr,然后用它来保存ptr的值。把ptr重新赋值给了__mptr。
看似多余,实际上这里起到了给开发者提醒的功能。如果开发者传入的ptr指针指向的类型,与结构体中成员的类型不符,编译器在这里会打印一条warning,提示开发者可能存在的错误。
定义一个中间变量__mptr,它等于提供给宏的参数ptr,也就是指向某个成员的指针。这个中间变量的命名意义是:
"__"代表内部使用,内核编程中常常这么做;
“m”代表middle。
第二步,用(char *)__mptr减去member在结构体中的偏移量,得到的值就是整个结构体变量的首地址(整个宏的返回值就是这个首地址)。
注意偏移的获取offsetof宏的实现
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
将地址0强制转换为type *,那么0指向某一个type类型的对象,也就是此type对象的地址,那么(TYPE *)0)->MEMBER就是type的member域,现在取址后&((TYPE *)0)->MEMBER 就是member域的地址,因为type的地址为0,则member的地址实质上就是它相对于type地址的偏移。
这里为什么可以这样实现而不会出错呢?有两点原因,其一,地址0是在编译器编译时已经指定好了的,其二,这里全部都是取址操作,并没内存数据访问,因此不会存在非法访问内存的问题。
typeof是GNU对C新增的一个扩展关键字,用于获取一个对象的类型,在很多时候我们处理的对象通常是一个指针,而此时如果想知道指针所指向的对象的类型,typeof就派上用场了,详见GNU的官方文档:http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Typeof.html
/** * container_of - 通过结构体的一个成员获取容器结构体的指针 * @ptr: 指向成员的指针。 * @type: 成员所嵌入的容器结构体类型。 * @member: 结构体中ptr所对应的成员名。 * */ #define container_of(ptr, type, member) ({ \ const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \ (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
第一步,首先定义一个临时的数据类型(通过typeof( ((type *)0)->member )获得)与ptr相同的指针变量__mptr,然后用它来保存ptr的值。把ptr重新赋值给了__mptr。
看似多余,实际上这里起到了给开发者提醒的功能。如果开发者传入的ptr指针指向的类型,与结构体中成员的类型不符,编译器在这里会打印一条warning,提示开发者可能存在的错误。
定义一个中间变量__mptr,它等于提供给宏的参数ptr,也就是指向某个成员的指针。这个中间变量的命名意义是:
"__"代表内部使用,内核编程中常常这么做;
“m”代表middle。
第二步,用(char *)__mptr减去member在结构体中的偏移量,得到的值就是整个结构体变量的首地址(整个宏的返回值就是这个首地址)。
注意偏移的获取offsetof宏的实现
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
将地址0强制转换为type *,那么0指向某一个type类型的对象,也就是此type对象的地址,那么(TYPE *)0)->MEMBER就是type的member域,现在取址后&((TYPE *)0)->MEMBER 就是member域的地址,因为type的地址为0,则member的地址实质上就是它相对于type地址的偏移。
这里为什么可以这样实现而不会出错呢?有两点原因,其一,地址0是在编译器编译时已经指定好了的,其二,这里全部都是取址操作,并没内存数据访问,因此不会存在非法访问内存的问题。
typeof是GNU对C新增的一个扩展关键字,用于获取一个对象的类型,在很多时候我们处理的对象通常是一个指针,而此时如果想知道指针所指向的对象的类型,typeof就派上用场了,详见GNU的官方文档:http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Typeof.html
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