list_for_each_entry解析

Posted 2020-10-11 白宫飘红旗

双向链表及链表头:

建立一个双向链表通常有一个独立的用于管理链表的链表头，链表头一般是不含有实体数据的，必须用INIT_LIST_HEAD（）进行初始化，表头建立以后，就可以将带有数据结构的实体链表成员加入到链。

INIT_LIST_HEAD (&nphy_dev_list);

 

定义:

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

它实际上是一个 for 循环，利用传入的 pos 作为循环变量，从表头 head 开始，逐项向后（next 方向）移动 pos，直至又回head.

我们将for循环分解为一下三点：

1. for循环初始化      pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);

2. for循环执行条件  &pos->member != (head);

3. 每循环一次执行   pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))

typeof()是取变量的类型，这里是取指针pos所指向数据的类型。

先看第一个：

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

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

讲讲container_of：作用：根据一个结构体变量中的一个域成员变量的指针来获取指向整个结构体变量的指针。

所以(type *)0)就是将0强转为一个地址，这个地址(0x0000)指向的是类型type的数据。当然，这里是一个技巧，并不是真的在地址0x0000存放了我们的数据。

((type *)0)->member的作用，这里的‘->’很显然是通过指针指取结构体成员的操作。指针就是刚才通过0强转的地址。所以也就是相当于地址0x0000 是结构体类型type的首地址，通过->’取其中的成员变量member。

typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr)：知道member成员的类型，定义一个指针变量__mptr，指向的类型是member的类型，其初始化为ptr的值

offsetof(type,member):求出member在结构体中的偏移量

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

根据优先级的顺序，最里面的小括号优先级最高，TYPE *将整型常量0强制转换为TYPE型的指针，且这个指针指向的地址为0，也就是将地址0开始的一块存储空间映射为TYPE型的对象，接下来再对结构体中MEMBER成员进行取址，而整个TYPE结构体的首地址是0，这里获得的地址就是MEMBER成员在TYPE中的相对偏移量。再将这个偏移量强制转换成size_t型数据（无符号整型）。                                                             

 

(char *)__mptr - offsetof(type,member)就是__mptr - offset，即member类型的指针减去member在结构体中的偏移量。

小结：通过上面的分析，和定义出的注释，container_of的作用很明显了 -- 获得结构体的地址。那么我们需要给他提供三个参数，分别是：ptr：member成员的指针   type：结构体类型   member：成员member的名字。

这样我们就能通过container_of(ptr, type, member)的返回值，得到结构体的地址。