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offsetof宏 container_of宏

2014-09-15 15:57:00

Linux内核中，用两个非常巧妙地宏实现了，一个是offsetof宏，另一个是container_of宏，下面讲解一下这两个宏。

1. offsetof宏

【定义】：

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

【功能】：获得一个结构体变量成员在此结构体中的偏移量。

【例子】：

struct A 
	{ 
	int x ; 
	int y; 
	int z; 
}; 

void main() 
{ 
	printf("the offset of z is %d",offsetof( struct A, z )  ); 
}

// 输出结果为 8

【分析】：

该宏，TYPE为结构体类型，MEMBER 为结构体内的变量名。
(TYPE )0) 是欺骗编译器说有一个指向结构TYPE 的指针，其地址值0
(TYPE )0)->MEMBER 是要取得结构体TYPE中成员变量MEMBER的地址. 因为基址为0，所以，这时MEMBER的地址当然就是MEMBER在TYPE中的偏移了。

2. container_of宏（即实现了题目中的功能）

【定义】：

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

【功能】：

从结构体（type）某成员变量（member）指针（ptr）来求出该结构体（type）的首指针。

【例子】：

struct A 
{ 
	int x ; 
	int y; 
	int z; 
}; 
 
struct A myTest; 
 
int *pz = &myTest.z; 
 
struct A* getHeaderPtr( int *pz ) 
{ 
	return container_of( pz , struct A, z ); 
}

【分析】：

（1） typeof( ( (type )0)->member )为取出member成员的变量类型。
（2）定义__mptr指针ptr为指向该成员变量的指针(即指向ptr所指向的变量处)
（3） (char )__mptr - offsetof(type,member)) 用该成员变量的实际地址减去该变量在结构体中的偏移，来求出结构体起始地址。
（4） ({ })这个扩展返回程序块中最后一个表达式的值。

offsetof宏 container_of宏