C語言宏函數container?of()怎么使用
本篇內容主要講解“C語言宏函數container?of()怎么使用”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“C語言宏函數container?of()怎么使用”吧!
在linux 內核編程中，會經常見到一個宏函數container_of(ptr,type,member), 但是當你通過追蹤源碼時，像我們這樣的一般人就會絕望了（這一堆都是什么呀？ 函數還可以這樣定義？？？ 怎么還有0呢？？？ ?哎，算了，還是放棄吧。。。）。 這就是內核大佬們厲害的地方，隨便兩行代碼就讓我們懷疑人生，凡是都需要一個過程，慢慢來吧。
其實，原理很簡單： ?已知結構體type的成員member的地址ptr，求解結構體type的起始地址。
type的起始地址 = ptr - size (這里需要都轉換為char *，因為它為單位字節)。
到此，該函數已經講完，是不是很簡單？？？ 其實也不是，這里并沒有提到size如何計算，而令我們頭暈的正是這里。
好吧，先上container of函數原型：
#define?container_of(ptr,?type,?member)?({??????????????\?????????
const?typeof(?((type?*)0)->member?)?*__mptr?=?(ptr);????\?????????
(type?*)(?(char?*)__mptr?-?offsetof(type,member)?);})
其次為 offserof 函數原型：
#define?offsetof(TYPE,?MEMBER)?((size_t)?&((TYPE?*)0)->MEMBER)
怎么樣，是不是很炫？ ?好吧，下面開始揭開面紗：
（一）0 指針的使用 ? ?（自己給的名字，不知有木問題）
讓事實說話：
#include<stdio.h>
?
struct?test
{
char?i?;
int?j;
char?k;
};
?
int?main()
{
struct?test?temp;
printf("&temp?=?%p\n",&temp);???
printf("&temp.k?=?%p\n",&temp.k);
printf("&((struct?test?*)0)->k?=?%d\n",((int)&((struct?test?*)0)->k));
?
}
編譯運行，可以得到如下結果：
&temp?=?0xbf9815b4 &temp.k?=?0xbf9815bc &((struct?test?*)0)->k?=?8
什么意思看到了吧，自定義的結構體有三個變量：i，j，k。 因為有字節對齊要求，所以該結構體大小為4bytes * 3 =12 bytes. ? 而&（（struct test *）0）->k 的作用就是求 k到結構體temp起始地址的字節數大?。ň褪俏覀兊膕ize）。在這里0被強制轉化為struct test *型， 它的作用就是作為指向該結構體起始地址的指針，就是作為指向該結構體起始地址的指針，就是作為指向該結構體起始地址的指針， 而&（（struct test *）0）->k ?的作用便是求k到該起始指針的字節數。。。其實是求相對地址，起始地址為0，則&k的值便是size大小（注：打印時因為需要整型，所以有個int強轉）所以我們便可以求我們需要的 size 了 ?。 好吧，一不小心把 offsetof() 函數的功能給講完了：：：
#define?offsetof(TYPE,?MEMBER)?((size_t)?&((TYPE?*)0)->MEMBER)
這次再看就順眼了吧（底層為什么是這樣我還是不懂。。。只知道這樣確實可以） ， ?所以offsetof（）的作用就是求我們夢寐以求的size, 并以size_t形式返回（size_t： 無符號整型）。
（二）內核編程的嚴謹性
#define?container_of(ptr,?type,?member)?({??????????????\?????????
const?typeof(?((type?*)0)->member?)?*__mptr?=?(ptr);????\?????????
(type?*)(?(char?*)__mptr?-?offsetof(type,member)?);})
這里我們只看第二行：
const?typeof(?((type?*)0)->member?)?*__mptr?=?(ptr);
它的作用是什么呢？ 其實沒什么作用（勿噴勿噴，讓我把話說完），但就形式而言 _mptr = ptr, ?那為什么要要定義一個一樣的變量呢？？？ 其實這正是內核人員的牛逼之處：如果開發者使用時輸入的參數有問題：ptr與member類型不匹配，編譯時便會有warnning， 但是如果去掉改行，那個就沒有了，而這個警告恰恰是必須的（防止出錯有不知道錯誤在哪里）。。。這嚴謹性可以吧
typeof(?((type?*)0)->member?)
它的作用是獲取member的類型僅此而已。
到此，相信大家對“C語言宏函數container?of()怎么使用”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是蝸牛博客網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！
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