Linux驱动中container_of的作用

小恩GG

​container_of的作用的通过结构体成员变量地址获取这个结构体的地址。内核函数调用常常给函数传入的是结构体成员地址，然后在函数里面又想使用这个结构体里面的其他成员变量，所以就引发了问题。

1. static void sensor_suspend(struct early_suspend *h)                  
   
2. {                                                                     
   
3.     struct sensor_private_data *sensor =                              
   
4.             container_of(h, struct sensor_private_data, early_suspend);   
   
5.     if (sensor->ops->suspend)                                         
   
6.         sensor->ops->suspend(sensor->client);                        
   
7. }

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early_suspend是sensor_private_data 里面的一个成员，通过这个成员的地址获取sensor_private_data结构体变量的地址，从而调用里面的成员变量client。
如何使用container_ofcontainer_of需要传入三个参数，第一个参数是一个指针，第二个参数是结构体类型，第三个是对应第二个参数里面的结构体里面的成员。
container_of(ptr, type, member)

       
•         ptr:表示结构体中member的地址 h
  
         
•         type:表示结构体类型 struct sensor_private_data
  
         
•         member:表示结构体中的成员 early_suspend type里面一定要有这个成员，不能瞎搞啊
  
         
•         返回结构体的首地址
  
  

​

一些知识({})、第一个先说这个表达式，很多人可能懂，可能在很多地方见到这个表达式，但是自己却没有注意，这个表达式返回最后一个表达式的值。比如x=({a;b;c;d;})，最终x的值应该是d。
typeof获取变量的类型这个我们很少看到，这个关键字是C语言关键字的拓展，返回变量的类型，具体可以看GCC里面的介绍 https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Typeof.html
++Another way to refer to the type of an expression is with typeof. The syntax of using of this keyword looks like sizeof, but the construct acts semantically like a type name defined with typedef.++
代码例子：

1. void main(void)
   
2. {
   
3.     int a = 6;
   
4.     typeof(a) b =9;
   
5.     printf("%d %d\n",a,b);
   
6. }

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(struct st*)0的作用现在我们需要量一个结构体的长度，我们也可以用尺子来量，我们只要找到这个0刻度的位置就可以了。同理，即使我们不知道0刻度位置，我们首尾刻度相减一样可以计算出结构体的长度。 但是在C语言里什么是尺子呢？你想到的可能是sizeof，不幸的是，这个并不能满足我们的需要，所以才有了(struct st *),这个当作尺子真的再好不过了。

1. struct st{
   
2.     int a;
   
3.     int b;
   
4. }*p_st,n_st;
   
5. ​
   
6. void main(void)
   
7. {
   
8.     printf("%p\n",&((struct st*)0)->b);
   
9. }

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上面的代码
(struct st*)0这个的意思就是把这个结构体放到0刻度上面开始量了，然后量到哪里呢？
&((struct st*)0)->b)这个就体现出来了，量到b的位置。所以上面的输出应该是4。
看完上面的解释，应该知道下面这两个代码的功能是一样的。
typeof ((struct st*)0)->b) c; // 取b的类型来声明cint c;其实不只是对于0，用其他数字一样是有效的，比如下面的代码，编译器关心的是类型，而不在乎这个数字。
printf("%p\n",&((struct st*)4)->b  -4 );如果现在需要你把一个数组的首地址设置为0，要怎么做呢？
先思考一下，假设这里延迟了几分钟。
代码如下：

1. struct A {
   
2.     short array[100];
   
3. };
   
4. ​
   
5. int main(int argc, char *argv[])
   
6. {
   
7.     int i = 10;
   
8. ​
   
9.     A* a = (A*)0;
   
10.     printf("%p %d %d\n",a,sizeof(short), &a->array[20]);
    
11.     getchar();
    
12.     return 1;
    
13. }
    
14. //输出 00000000 2 40

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offsetof(TYPE, MEMBER)#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE*)0)->MEMBER)size_t 这个有不懂的可以百度下，就是unsigned 的整数，在32位和64位下长度不同，所以这个offsetof就是获取结构体的偏移长度。
const int* p的作用上面的宏定义里面还有一个小知识点
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr上面的代码可以简写成
const int * __mptr这个说明什么问题呢？这个说明__mptr指向的整型数据是一个const（常数）。 这就涉及到两外两个知识
int * const __mptr;//表示__mptr的值不能改变//和const int * const __mptr; //表示__mptr不能改变而且指向的内容也不能改变container_of 剖析看完上面的几个知识点，再来看container_of这个宏就显得非常清晰了。我把解析部分写在下面的代码注释里面。

1. <pre>#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE*)0)->MEMBER)
   
2. #define container_of(ptr, type, member) ({          \
   
3.         const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (const typeof( ((type *)0)->member ) *)(ptr); \
   
4.         (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
   
5. //-----分割线------
   
6. struct st{
   
7.     int a;
   
8.     int b;
   
9. }*pt;
   
10. //用这个来举例
    
11. container_of(&pt->a,struct st,a)
    
12. const typeof( ((struct st *)0)->a ) *__mptr = (const typeof( ((struct st *)0)->a ) *)(&pt->a);
    
13. const int *__mptr = (int *)(&pt->a);//第一句解析完，实际上就是获取a的地址。
    
14. (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );
    
15. //这个变成
    
16. (struct st *)( (char *)__mptr - ((unsigned int) &((struct st*)0)->a));
    
17. //这句的意思，把a的地址减去a对结构体的偏移地址长度，那就是结构体的地址位置了。</pre>
    
18. <span data-cke-copybin-end="1">​</span>

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jobszheng5

当年看这部分内容的时候，突然觉得C语言的灵活性与变通性也是蛮强的。

小恩GG

jobszheng5 发表于 2021-11-22 15:44
当年看这部分内容的时候，突然觉得C语言的灵活性与变通性也是蛮强的。

内核才是学习C语言最好的地方