C语言之offsetof宏和container_of宏-创新互联
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
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元素与结构体起始地址之间的偏移量而已
一:offsetof宏:
#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
#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。
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