typeof、offsetof、container_of的解释
链表是内核最经典的数据结构之一,说到链表就不得不提及内核最经典(没有之一)的宏container_of。
- #define container_of(ptr, type, member) ({ \
- const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
- (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
这个宏乍一看有点瘆人,宏里面包含了两个关键字:typeof和offsetof:
- const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
创建一个类型为const typeof( ((type *)0)->member ) *,即
类型为type结构的member域所对应的对象类型的常指针__mptr,并用ptr初始化之,这样一来,__mptr就指向了某一个type的
member域。因为数据结构是顺序存储的,此时如果知道member在type结构中的相对偏移,那么用__mptr减去此偏移便是ptr所属的
type的地址,因此宏的第二条语句应运而生:
- (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
另一个主角出场了---offsetof,返回一个数据域在它所属的数据结构中的相对偏移,单位是size_t,宏定义如下:
- #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。
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