container_of 和 offsetof宏

Posted 2020-10-25

在linux 驱动源码中，有两个很有意思的宏，分别是offsetof和container_of，他们的作用和定义是这样子的

1. offsetof 获得结构体某成员相对于结构体的偏移长度

   /**
    *   计算的结构体中某成员的偏移量
    */
   #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)

   这个实现很巧妙，相当于设结构体的整体地址设成0，然后它的成员的地址就相当于成员的偏移

   测试代码：

   #include <stdio.h>
   #include "list.h"
   
   typedef struct Test_struct
   {
           char ca;
           int ib;
           double dc;
   }Test_struct_t;
   
   int main()
   {
   
           printf("offset ca is %d\n",offsetof(Test_struct_t,ca));
           printf("offset ib is %d\n",offsetof(Test_struct_t,ib));
           printf("offset dc is %d\n",offsetof(Test_struct_t,dc));
   
           return 0;
   }

   执行结果：
   offset ca is 0
   offset ib is 4
   offset dc is 8

2.container_of 是通过结构体的某成员的地址得到整个结构体的地址，在使用上进而可以访问到结构体的其余成员

/**
 * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure
 * @ptr:    the pointer to the member.
 * @type:   the type of the container struct this is embedded in.
 * @member: the name of the member within the struct.
 *  通过结构体中的某个成员的指针，反推出来结构体的指针，可以进而可以访问其他成员
 */
#define container_of(ptr, type, member) ({              const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);        (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})

实现上实际就是当前这个成员的地址 减去 这个成员相对整个结构体的的偏移量，就是结构体的地址

测试代码

typedef struct person
{
    char name[20];
    char phone_num[12];
    int index;
}Person_t;

void showInfo(Person_t *ptr)
{
    printf("name :%s\n",ptr->name);
    printf("phone_num :%s\n",ptr->phone_num);
    printf("index :%d\n",ptr->index);
}
// 通过姓名打印所以信息
void getInfoByName(char name[])
{
    if(!name)
        return ;
    Person_t *ptr = container_of(name,Person_t,name);
    if(ptr)
    {
        showInfo(ptr);
    }
}

int main()
{

    Person_t person;
    memset(&person,0x0,sizeof(Person_t));

    person.index = 110;
    strncpy(person.name,"zhangsan",strlen("zhangsan"));
    strncpy(person.phone_num,"15617274954",strlen("15617274954"));

   showInfo(&person);
   printf("\============\n");
   getInfoByName(&person.name);

    return 0;
}

执行结果
name :zhangsan
phone_num :15617274954
index :110
\============
name :zhangsan
phone_num :15617274954
index :110