通過結(jié)構(gòu)體整體變量來訪問其中各個元素,本質(zhì)上是通過指針方式來訪問的,形式上是通過.的方式來訪問的(這時候其實(shí)是編譯器幫我們自動計算了偏移量)。
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1:offset_of宏
作用:計算結(jié)構(gòu)體中某個元素和結(jié)構(gòu)體首地址的偏移量(其實(shí)質(zhì)是通過編譯器來幫我們計算)。
定義:
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((int) &((TYPE *)0)->MEMBER)
參數(shù)分析:TYPE是結(jié)構(gòu)體類型,MEMBER是結(jié)構(gòu)體中一個元素的元素名
返回值:member元素相對于整個結(jié)構(gòu)體變量的首地址的偏移量,類型是int
原理:通過虛擬一個type類型結(jié)構(gòu)體變量,然后用type.member的方式來訪問那個member元素,繼而得到member相對于整個變量首地址的偏移量。
(TYPE *)0 這是一個強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換,把0地址強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換成一個指針,這個指針指向一個TYPE類型的結(jié)構(gòu)體變量。 (實(shí)際上這個結(jié)構(gòu)體變量可能不存在,但是只要我不去解引用這個指針就不會出錯)。
((TYPE *)0)->MEMBER (TYPE *)0是一個TYPE類型結(jié)構(gòu)體變量的指針,通過指針來訪問這個結(jié)構(gòu)體變量的member元素
&((TYPE *)0)->MEMBER 等效于&(((TYPE *)0)->MEMBER),意義就是得到member元素的地址。但是因?yàn)檎麄€結(jié)構(gòu)體變量的首地址是0,所以member元素的地址就是member元素相對于整個結(jié)構(gòu)體的偏移量
2:container_of宏:
container_of宏是linux內(nèi)核中常用的一個宏,用于從結(jié)構(gòu)體元素中獲取這個結(jié)構(gòu)體本質(zhì)的指針,也就是通過結(jié)構(gòu)體變量中的某個成員變量來獲取整個結(jié)構(gòu)體的首地址
container_of宏定義如下
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
分析:
(1)作用:知道一個結(jié)構(gòu)體中某個元素的指針,反推這個結(jié)構(gòu)體變量的指針。有 了container_of宏,我們可以從一個元素的指針得到整個結(jié)構(gòu)體變量的指針,繼而得到結(jié)構(gòu)體中其他元素的指針。
(2)typeof關(guān)鍵字的作用是:typepof(a)時由變量a得到a的類型,typeof就是由變量名得到變量數(shù)據(jù)類型的。
(3)這個宏的工作原理:先用typeof得到member元素的類型定義成一個指針,然后用這個指針減去該元素相對于整個結(jié)構(gòu)體變量的偏移量(偏移量用offsetof宏得到的),減去之后得到的就是整個結(jié)構(gòu)體變量的首地址了,再把這個地址強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為type *即可。