当我在浏览Linux内核,我发现了一个container_of
其定义如下宏:
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
我明白了什么呢container_of做的,但我不明白的是最后一句,这是
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
如果我们使用宏如下:
container_of(dev, struct wifi_device, dev);
最后一句的相应部分是:
(struct wifi_device *)( (char *)__mptr - offset(struct wifi_device, dev);
它看起来像什么都不做。 任何人可以在这里填写的空白?
Answer 1:
您的使用示例container_of(dev, struct wifi_device, dev);
因为你是有混合两种命名空间可能会有点误导。
虽然第一dev
在您的示例指的是指针的名称的第二dev
是指一种结构构件的名称。
最大的可能是这种混合被挑起所有的头痛。 事实上, member
在您的报价参数是指给予容器结构成员的名字。
以这个容器,例如:
struct container {
int some_other_data;
int this_data;
}
和指针int *my_ptr
到this_data
会员你会使用宏来得到一个指向struct container *my_container
使用:
struct container *my_container;
my_container = container_of(my_ptr, struct container, this_data);
考虑的偏移this_data
到结构的开始考虑是要得到正确的指针位置至关重要。
有效地你只需要减去偏移成员的this_data
从你的指针my_ptr
,以获得正确的位置。
这正是宏的最后一行呢。
Answer 2:
最后一句投:
(type *)(...)
一个指向一个给定的type
。 指针被计算为从一个给定的偏移量指针dev
:
( (char *)__mptr - offsetof(type,member) )
当您使用cointainer_of
宏,要检索包含给定字段的指针结构。 例如:
struct numbers {
int one;
int two;
int three;
} n;
int *ptr = &n.two;
struct numbers *n_ptr;
n_ptr = container_of(ptr, struct numbers, two);
你必须在一个结构的中间点指针(你知道这是一个指向提交two
[ 字段名在结构 ]),但要恢复整个结构( numbers
)。 所以,你计算偏移的申请的two
的结构:
offsetof(type,member)
并减去这从给定的指针偏移量。 结果是指针结构的开始。 最后,你施放此指针结构类型有一个有效的变量。
Answer 3:
这是一个GCC扩展的的利用率报表表达式 。 如果您看到返回值宏的东西,然后最后一行是:
return (struct wifi_device *)( (char *)__mptr - offset(struct wifi_device, dev);
对于复合语句的解释,请参阅链接的页面。 下面是一个例子:
int main(int argc, char**argv)
{
int b;
b = 5;
b = ({int a;
a = b*b;
a;});
printf("b %d\n", b);
}
输出是
b 25
Answer 4:
有一点真实的语境说更清晰,下面用红黑树为例 ,这是我理解的方式container_of
。
作为Documentation/rbtree.txt
状态,在linux内核代码,这不是rb_node包括数据录入,而
在rbtree树数据节点是含有一个结构rb_node构件结构。
struct vm_area_struct
(在文件include/linux/mm_types.h:284
)是这样的结构,
在同一文件中,有一个宏rb_entry
其被定义为
#define rb_entry(ptr, type, member) container_of(ptr, type, member)
显然, rb_entry
是一样container_of
。
在mm/mmap.c:299
内部函数定义browse_rb
,还有的使用rb_entry
:
static int browse_rb(struct mm_struct *mm)
{
/* two line code not matter */
struct rb_node *nd, *pn = NULL; /*nd, first arg, i.e. ptr. */
unsigned long prev = 0, pend = 0;
for (nd = rb_first(root); nd; nd = rb_next(nd)) {
struct vm_area_struct *vma;
vma = rb_entry(nd, struct vm_area_struct, vm_rb);
/* -- usage of rb_entry (equivalent to container_of) */
/* more code not matter here */
现在很清楚,在container_of(ptr, type, member)
,
-
type
是容器结构,在此struct vm_area_struct
-
member
是其成员的名称type
实例,这里vm_rb
,它的类型的rb_node
, -
ptr
是一个指针指向member
的的type
实例,这里rb_node *nd
。
什么container_of
做的是,在这个例子中,
- 的给定的地址
obj.member
(这里obj.vm_rb
),返回的地址obj
。 - 由于结构是连续的存储器的块, 的地址
obj.vm_rb
减去offset between the struct and member
将是容器的地址。
include/linux/kernel.h:858
-的定义container_of
include/linux/rbtree.h:51
-的定义rb_entry
mm/mmap.c:299
-的使用rb_entry
include/linux/mm_types.h:284
- struct vm_area_struct
Documentation/rbtree.txt:
-红黑树的文档
include/linux/rbtree.h:36
-的定义struct rb_node
PS
上述文件是在当前开发的版本,即4.13.0-rc7
。
file:k
的意思是在第k线file
。
Answer 5:
conatainer_of在Linux内核()宏 -
当涉及到管理代码的几个数据结构,你几乎总是需要嵌入一个结构到另一个,并随时检索它们没有被有关内存偏移或边界问的问题。 比方说,你有一个结构的人,这里定义:
struct person {
int age;
int salary;
char *name;
} p;
通过只对年龄和薪水的指针,你可以检索整个结构包裹(含),该指针。 正如它的名字所说,container_of宏用于寻找结构的某一领域的容器。 宏是在include / linux / kernel.h当定义,如下所示:
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof(((type *)0)->member) * __mptr = (ptr); \
(type *)((char *)__mptr - offsetof(type, member)); })
不要害怕指针的; 只是看到他们如下:
container_of(pointer, container_type, container_field);
下面是上述代码段中的元素:
- 指针:这是指针字段在结构
- CONTAINER_TYPE:这是结构包裹(含)的指针的类型
- container_field:这是字段的名称,其指针指向所述结构的内部
让我们考虑以下容器:
struct person {
int age;
int salary;
char *name;
};
现在,让我们考虑它的实例之一,具有指针年龄成员一起:
struct person somebody;
[...]
int *age_ptr = &somebody.age;
随着指针名成员(age_ptr),你可以使用container_of宏观为了得到一个指向它包装使用以下这个成员的整体结构(容器):
struct person *the_person;
the_person = container_of(age_ptr, struct person, age);
container_of采取的年龄结构体开始偏移考虑,以获得正确的指针位置。 如果减去指针age_ptr场岁的偏移量,你会得到正确的位置。 这是宏的最后一行做了什么:
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );
将其应用到一个真实的例子,给出如下:
struct family {
struct person *father;
struct person *mother;
int number_of_sons;
int family_id;
} f;
/*
* Fill and initialise f somewhere */ [...]
/*
* pointer to a field of the structure
* (could be any (non-pointer) member in the structure)
*/
int *fam_id_ptr = &f.family_id;
struct family *fam_ptr;
/* now let us retrieve back its family */
fam_ptr = container_of(fam_id_ptr, struct family, family_id);
该container_of宏主要用于在内核的通用容器。
这是所有关于内核container_of宏。
文章来源: Understanding container_of macro in the Linux kernel