Linux内核container_of详解（图解）

分手后的思念是犯贱 2022-06-18 03:39 157阅读 0赞

在开发Linux驱动的时候，经常会用到container\_of这个宏：

include/linux/kernel.h

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1.  /\*\*  
    
2.   \* container\_of \- 通过结构体的一个成员获取容器结构体的指针  
    
3.   \* @ptr: 指向成员的指针。  
    
4.   \* @type: 成员所嵌入的容器结构体类型。  
    
5.   \* @member: 结构体中的成员名。  
    
6.   \*  
    
7.   \*/  
    
8.  \#define container\_of(ptr, type, member) (\{  \\  
    
9.      const typeof( ((type \*)0)\->member ) \*\_\_mptr = (ptr); \\  
    
10.     (type \*)( (char \*)\_\_mptr \- offsetof(type,member) );\})

这个宏的作用其实很简单，就是 **通过一个容器（结构体）中某个成员的指针得到指向这个容器（结构体）的指针，简单的说就是通过成员找容器。**

这个宏的实现代码也就只有两行，下面仔细分析一下：

**（1）const typeof( ((type \*)0)->member ) \*\_\_mptr = (ptr);**

定义一个中间变量\_\_mptr，它等于提供给宏的参数ptr，也就是指向某个成员的指针。这个中间变量的命名意义是：

"\_\_"代表内部使用，内核编程中常常这么做；

“m”代表middle。

**（2）(type \*)( (char \*)\_\_mptr - offsetof(type,member) );**

这行代码的作用是通过中间变量\_\_mptr（指向某个成员的指针）减去这个成员在容器（结构体）中的偏移来得到指向容器（结构体）的指针。

这里注意偏移的获取offsetof宏的实现：

include/linux/stddef.h

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1.  \#ifdef \_\_compiler\_offsetof  
    
2.  \#define offsetof(TYPE,MEMBER) \_\_compiler\_offsetof(TYPE,MEMBER)  
    
3.  \#else  
    
4.  \#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size\_t) &((TYPE \*)0)\->MEMBER)  
    
5.  \#endif

这个实现依赖编译器，如果编译器内建了\_\_compiler\_offsetof(TYPE,MEMBER)的实现，就使用编译器的实现，否则就是用((size\_t) &((TYPE \*)0)->MEMBER)。

**在Linux-2.6.29（含）以上内核必须使用4.1.1（不含）以上的编译器**，所以Linux-3.0内核肯定是使用了编译器内核内建的宏实现

include/linux/compiler-gcc4.h

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1.  \#define \_\_compiler\_offsetof(a,b) \_\_builtin\_offsetof(a,b)

\---------------------------------------------------------------------

宏分析完了，这里附上一个图来加深下印象：

![Image 1][]

红色代表输出，蓝色代表输入，黑色代表中间变量

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