offsetof与container_of宏总结

1、前言 今天在看代码时，遇到offsetof和container_of两个宏，觉得很有意思，功能很强大。offsetof是用来判断结构体中成员的偏移位置，container_of宏用来根据成员的地址来获取结构体的地址。两个宏设计的很巧妙，值得学习。linux内核中有着两个宏的定义，并在链表结构中得到应用。不得不提一下linux内核中的链表，设计的如此之妙，只需要两个指针就搞定了。后续认真研究一下这个链表结构。2、offsetof宏 使用offsetof宏需要包含stddef.h头文件，实例可以参考：http://www.cplusplus.com/reference/cstddef/offsetof/。 offsetof宏的定义如下：#define offsetof（type, member）（size_t）&（（（type*）0）->member） 巧妙之处在于将地址0强制转换为type类型的指针，从而定位到member在结构体中偏移位置。编译器认为0是一个有效的地址，从而认为0是type指针的起始地址。3、container_of宏 使用container_of宏需要包含linux/kernel.h头文件，container_of宏的定义如下所示：#define container_of（ptr, type, member）（{ const typeof（（（type *）0）->member ） *__mptr = （ptr）; （type *）（（char *）__mptr - offsetof（type,member））;}）container_of宏分为两部分，第一部分：const typeof（（（type *）0）->member ） *__mptr = （ptr）;通过typeof定义一个member指针类型的指针变量__mptr，（即__mptr是指向member类型的指针），并将__mptr赋值为ptr。第二部分： （type *）（（char *）__mptr - offsetof（type,member）），通过offsetof宏计算出member在type中的偏移，然后用member的实际地址__mptr减去偏移，得到type的起始地址，即指向type类型的指针。第一部分的目的是为了将统一转换为member类型指针。4、测试程序 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 34 #define NAME_STR_LEN32 56 #define offsetof（type, member）（size_t）&（（（type*）0）->member） 78 #define container_of（ptr, type, member）（{ 9 const typeof（（（type *）0）->member ） *__mptr = （ptr）; 10 （type *）（（char *）__mptr - offsetof（type,member））;}）11 12 typedef struct student_info13 {14 intid;15 char name[NAME_STR_LEN];16 intage;17 }student_info;18 19 20 int main（）21 {22 size_t off_set = 0;23 off_set = offsetof（student_info, id）;24 printf（"id offset: %u ",off_set）;25 off_set = offsetof（student_info, name）;26 printf（"name offset: %u ",off_set）;27 off_set = offsetof（student_info, age）;28 printf（"age offset: %u ",off_set）;29 student_info *stu = （student_info *）malloc（sizeof（student_info））;30 stu->age = 10;31 student_info *ptr = container_of（&（stu->age）, student_info, age）;32 printf（"age:%d ", ptr->age）;33 printf（"stu address:%p ", stu）;34 printf（"ptr address:%p ", ptr）;35 return 0;36 测试结果：本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2016-12/137930.htm