你好,游客 登录 注册 搜索
背景:
阅读新闻

offsetof与container_of宏总结

[日期:2016-12-06] 来源:Linux社区  作者:Anker [字体: ]

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>
 3 
 4 #define NAME_STR_LEN  32
 5 
 6 #define offsetof(type, member) (size_t)&(((type*)0)->member)
 7 
 8 #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_info
13 {
14     int  id;
15     char name[NAME_STR_LEN];
16     int  age;
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\n",off_set);
25     off_set = offsetof(student_info, name);
26     printf("name offset: %u\n",off_set);
27     off_set = offsetof(student_info, age);
28     printf("age offset: %u\n",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\n", ptr->age);
33     printf("stu address:%p\n", stu);
34     printf("ptr address:%p\n", 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

linux
本文评论   查看全部评论 (0)
表情: 表情 姓名: 字数

       

评论声明
  • 尊重网上道德,遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
  • 承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任
  • 本站管理人员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容
  • 本站有权在网站内转载或引用您的评论
  • 参与本评论即表明您已经阅读并接受上述条款