Linux内核中的宏/container_of分析

今天在看平台设备实现的时候，看到to_xxx开头的“函数”。包括在内核中也有很多此类的“函数”，其实他们都是container_of的宏。因为内核是链表和结构体的世界，因此内核中有大量需求要 根据结构体成员获取结构体地址 ，或者根据结构体类型和结构体成员类型获取成员在结构体的偏移

match函数

最后container_of的实现如下：

根据注释可以得到几点信息：container_of的作用是根据结构体成员地址找结构体地址

ptr是指向成员的指针

type是结构体的类型

member是成员的名字

下面来分析一下这到底如何实现。

const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);

这句话实际上仅仅是把ptr的地址传给一个临时的变量__mptr。const表明__mptr不会修改ptr指向的数据，具体就是结构体成员的数据。typeof是扩展关键字，用于获取某个变量的类型，确保menber的类型和传入的ptr指向的数据类型一致。

接下来的重点就是：

((type *)0)->member如何理解？

先来概括一下：用一个指向0地址的指针，获取结构体的成员变量。

看看平时是如何获取一个结构体变量的，首先初始化一个结构体实例a，然后声明一个结构体指针指向这个实例：struct xxx *p = &a；此时 p = a的地址，等价于 (struct xxx *)&a;

再看看(type *)0是不是很像？type就是结构体的类型，0就是某个结构体实例的地址。就是把结构体实例放到0地址嘛！((type *)0)等价于一个指针，这个指针指向0地址，类型是type类型。接下来都水到渠成。

总结一下：const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);仅仅是把传入的ptr地址赋给_mptr临时变量，得到的_mptr是一个绝对地址。假设是20，后面会用到。

(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

先看offsetof(type,member) )的实现

offsetof

这里和上面分析的一样，只不过多了一个取地址符号：把结构体实例放到0地址，然后获取成员变量，然后取地址，这时候取出的地址是相对0偏移的地址，也是相对于结构体地址的偏移地址，假设是4.

那么__mptr - offsetof = 20 - 4 = 16 = 结构体地址（绝对地址）。

理解了这个，其他都是一些类型检查，边角料。