Linux内核 container_of 宏和 offsetof 宏分析

1、#define offsetof（TYPE, MEMBER）（（size_t） & （（TYPE *）0）->MEMBER ）宏功能：获得一个结构体变量成员在此结构体中的偏移量。1. （（TYPE *）0 ）将零转型为TYPE类型指针;
2. （（TYPE *）0）->MEMBER 访问结构中的数据成员;
3. &（（（TYPE *）0 ）->MEMBER ）取出数据成员的地址，即相对于0的偏移量，要的就这个;
4.（size_t）（&（（（TYPE*）0）->MEMBER））结果转换类型，size_t应该最终为unsigned int类型。
此宏的巧妙之处在于将 0 转换成（TYPE*），这样结构体中成员的地址即为在此结构体中的偏移量。示例：#include <stdio.h>#define offsetof（TYPE, MEMBER）（（int）（&（（TYPE *）0）->MEMBER））struct _test_
{
int x;
int y;
float z;
};int main（void）
{
int temp = -1;
temp = offsetof（struct _test_, z）;
printf（"temp = %d ", temp）;
return 0;
}
运行后结构为：temp = 8。显然求出了结构体成员变量 z 在结构体中的偏移量为 8。
2、#define container_of（ptr, type, member）（{
const typeof（（（type *）0）->member ） *__mptr = （ptr）;
（type *）（（char *）__mptr - offsetof（type,member））;}）宏功能：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。这里比较啰嗦，举个例子吧，然后分析：#include <stdio.h>#define offsetof（TYPE, MEMBER）（（int）（&（（TYPE *）0）->MEMBER））#define container_of（ptr, type, member）（{
        const typeof（（（type *）0）->member ） *__mptr = （ptr）;
        （type *）（（char *）__mptr - offsetof（type,member））;}）struct _test_
{
int x;
int y;
int z;
};void Assignment（struct _test_ *t）
{
t->x = 1;
t->y = 2;
t->z = 3;
}void GetheadPoint（int *tz）
{
struct _test_ *p;
int temp = -1; p = container_of（tz,struct _test_, z）; //根据成员变量的地址获得该结构体的首地址
temp = p->y;                                      //根据首地址获得其中另外一个成员变量的值 printf（"line31 = %d ", temp）;
}int main（void）
{
int temp = -1; struct _test_ tmp;                            //定义一个结构体变量 Assignment（&tmp）;                        //给这个变量赋值
GetheadPoint（&tmp.z）;                  //只传给这个函数一个结构体成员变量的地址 printf（"line43 tmp - >x = %d ", tmp.x）;

return 0;
}运行结果为：line31 = 2
line43 tmp - >x = 1大概解释一下：先定义一个结构体并给其赋值，现在 GetheadPoint函数只传入这个结构体的一个子成员变量地址。在 GetheadPoint函数中通过container_of宏来获得此结构体的首指针，通过此首指针即可以获得此结构体的其它子成员的值。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3、mptr为member数据类型的常量指针，其指向ptr所指向的变量处4、.（char *）__mptr转换为字节型指针。（char *）__mptr - offsetof（type,member））用来求出结构体起始地址（为char *型指针），然后（type *）（（char *）__mptr -offsetof（type,member））在（type *）作用下进行将字节型的结构体起始指针转换为type *型的结构体起始指针。
5、.（{ }）这个扩展返回程序块中最后一个表达式的值。