C语言之offsetof宏和container_of宏

简介:

  首先我们要明白一点通过结构体变量来访问结构体中的各个元素时,其本质上是

通过指针的方式来实现访问的,只不过是这个时候编译器帮自动帮我们计算了每个

元素与结构体起始地址之间的偏移量而已


一:offsetof宏:

1
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((int) &((TYPE *)0)->MEMBER)

1:参数与返回值分析:

 (1)TYPE是结构体类型,MEMBER是结构体中一个元素的元素名

  (2)这个宏返回的是member元素相对于整个结构体变量的首地址的偏移量,类型是int

2:作用于原理

  (1)offsetof宏的作用是:用宏来计算结构体中某个元素和结构体首地址的偏移

量(其实质是通过编译器来帮我们计算)。

  (2)offsetof宏的原理:我们虚拟一个type类型结构体变量,然后用type.member

的方式来访问那个member元素,继而得到member相对于整个变量首地址的偏移量。

3:从结合方式方面来分析:

(TYPE *)0 这是一个强制类型转换,把0地址强制类型转换成一个指针,这个指针指

向一个TYPE类型的结构体变量。 (实际上这个结构体变量可能不存在,但是只要我

不去解引用这个指针就不会出错)。


((TYPE *)0)->MEMBER (TYPE *)0是一个TYPE类型结构体变量的指针,通过指针指针

来访问这个结构体变量的member元素


&((TYPE *)0)->MEMBER  等效于&(((TYPE *)0)->MEMBER),意义就是得到member元

素的地址。但是因为整个结构体变量的首地址是0,所以得到的member元素的地址就

是member元素的偏移量。


二:container_of宏

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#define container_of(ptr, type, member) ({\
const  typeof(((type *)0)->member) * __mptr = (ptr);\
(type *)(( char  *)__mptr - offsetof(type, member)); }
注意:这里的 \ 是连行符

1:参数与返回值分析:

 (1)ptr是指向结构体元素member的指针,type是结构体类型,member是结构体

中一个元素的元素名

 (2)这个宏返回的就是指向整个结构体变量的指针,类型是(type *)

2:作用与原理分析:

  (1)作用:知道一个结构体中某个元素的指针,反推这个结构体变量的指针。有 

了container_of宏,我们可以从一个元素的指针得到整个结构体变量的指针,继而

得到结构体中其他元素的指针。

  (2)typeof关键字的作用是:typepof(a)时由变量a得到a的类型,typeof就是由 

变量名得到变量数据类型的。

  (3)这个宏的工作原理:先用typeof得到member元素的类型定义成一个指针,然

后用这个指针减去该元素相对于整个结构体变量的偏移量(偏移量用offsetof宏得

到的),减去之后得到的就是整个结构体变量的首地址了,再把这个地址强制类型

转换为type *即可。




本文转自 菜鸟养成记 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/11674570/1862701



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