关于宏:container_of和 offsetof以及list_for_each_entry

1.offsetof(TYPE, MEMBER)

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

offsetof是一个自定义的宏,其返回值是一个member成员在一个type类型的结构体中相对于结构体首地址的字节偏移量;

分析其工作原理:
1.(TYPE *)0将0地址强制转换成TYPE *类型指针---------且可以认为,这个类型的结构体的首地址是0x0;
2.(TYPE *)0->MEMBER以指针形式访问成员MEMBER;
3.&((TYPE *)0->MEMBER)取成员MEMBER的地址;
因为是从0地址开始的,所以取得成员变量MEMBER的地址等于=相对与结构体首地址的偏移地址;
4.((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER),然后将强制类型转换成int型,作为offsetof的返回值;

2.container_of

#define container_of(ptr, type, member) ({ const typeof( ((type *)0)->member ) * __mptr = (ptr);(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

作用:根据一个结构体变量中的一个域成员变量的指针(也就是地址)来获取指向整个结构体变量的指针(地址)的功能
分析:
1).const typeof( ((type *)0)->member ) * __mptr = (ptr)
  typeof( ((type *)0)->member )这里获得member成员的类型
  typeof()就是由变量名得到变量数据类型的;
2).const typeof( ((type *)0)->member ) * __mptr = (ptr)

  定义一个const typeof() * __mptr类型的指针,并初始化为ptr;这里的ptr是一个指向type类型结构体成员变量member的指针,也就是member在结构体中的地址;
3).(char *)__mptr

  这里将__mptr指针强制类型转换成char *类型:
  原因是: 如果_mptr为int *类型, _mptr - offset 相当于减去 sizeof(int)*offset个字节;
4).offsetof(type,member)

  就是一个得到member相当于结构体首地址的偏移量,以字节单位;
5).(char *)__mptr - offsetof(type,member)
  得到_mptr所在结构体的首地址;
6).(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member))
  将得到的结构体首地址强制类型转换成type *类型;

3.list_for_each_entry

#define list_for_each_entry(pos, head, member)                \
    for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);    \
         prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head);     \
         pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))

在这里,list_for_each_entry就是一个for循环:

for ( pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member); prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head); pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))
1) pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member)

  其中:

  #define list_entry(ptr, type, member) container_of(ptr, type, member)  

  因此:

  pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member)
  等价于:
  pos = container_of((head)->next, typeof(*pos), member)

  所以:pos被初始化为一个指向 结构体成员变量member所在的结构体(结构体类型为typeof(*pos))  的指针;

  由于container_of的第一个参数是head->next,所以被初始化的pos是指向头结点的下一个节点;

 2)  prefetch(pos->member.next), &pos->member != (head)

  判断是否又到达头结点,表明遍历结束

 3)  pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member)

   是pos指向下一个链表节点;

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