Linux 内核辅助工具函数盘点：container_of 宏的解析与应用

Linux 内核辅助工具函数盘点：container_of 宏的解析与应用

在Linux内核开发中，container_of宏是一个非常实用的辅助工具函数，它核心用于通过结构体成员的指针来获取整个结构体的指针。这在内核中尤其常见，由于内核开发者常常通过访问结构体的某个成员变量来获取整个结构体的指针。

container_of 宏的定义

container_of宏定义在内核源码的include/linux/kernel.h文件中，其定义如下：

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

container_of 宏的参数

• ptr：结构体成员的指针。
• type：结构体类型。
• member：结构体成员变量名称。

container_of 宏的工作原理

container_of宏通过以下几个步骤来实现它的功能：

• typeof：获取结构体成员变量的类型。
• offsetof：计算结构体成员变量在结构体中的偏移量。
• 通过(char *)__mptr - offsetof(type,member)计算结构体首地址。

container_of 宏的应用示例

以下是一个使用container_of宏的示例代码：

#include <linux/kernel.h>
struct example {
    int a;
    char b;
    long c;
};
int main()
{
    struct example ex = {1, '2', 3};
    int *ptr = &ex.a;
    struct example *ex_ptr = container_of(ptr, struct example, a);
    // 输出结构体的成员变量，以验证container_of宏是否正确工作
    printk("a: %d, b: %c, c: %ld", ex_ptr->a, ex_ptr->b, ex_ptr->c);
    return 0;
}

总结

container_of宏是Linux内核中一个非常实用的工具，它可以帮助开发者方便地从一个结构体成员的指针获取整个结构体的指针。领会并掌握container_of宏的使用，对于进行Linux内核开发来说具有重要意义。

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