C語言之offsetof宏和container_of宏

  首先我們要明白一點通過結構體變量來通路結構體中的各個元素時，其本質上是

通過指針的方式來實作通路的，隻不過是這個時候編譯器幫自動幫我們計算了每個

元素與結構體起始位址之間的偏移量而已

一：offsetof宏：

<code>#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((int) &amp;((TYPE *)0)-&gt;MEMBER)</code>

1：參數與傳回值分析：

 （1）TYPE是結構體類型，MEMBER是結構體中一個元素的元素名

  （2）這個宏傳回的是member元素相對于整個結構體變量的首位址的偏移量，類型是int

2：作用于原理

  (1)offsetof宏的作用是：用宏來計算結構體中某個元素和結構體首位址的偏移

量（其實質是通過編譯器來幫我們計算）。

  (2)offsetof宏的原理：我們虛拟一個type類型結構體變量，然後用type.member

的方式來通路那個member元素，繼而得到member相對于整個變量首位址的偏移量。

3：從結合方式方面來分析：

(TYPE *)0 這是一個強制類型轉換，把0位址強制類型轉換成一個指針，這個指針指

向一個TYPE類型的結構體變量。 （實際上這個結構體變量可能不存在，但是隻要我

不去解引用這個指針就不會出錯）。

((TYPE *)0)-&gt;MEMBER (TYPE *)0是一個TYPE類型結構體變量的指針，通過指針指針

來通路這個結構體變量的member元素

&amp;((TYPE *)0)-&gt;MEMBER  等效于&amp;(((TYPE *)0)-&gt;MEMBER)，意義就是得到member元

素的位址。但是因為整個結構體變量的首位址是0，是以得到的member元素的位址就

是member元素的偏移量。

二：container_of宏

<code>#define container_of(ptr, type, member) ({\</code>

<code>const</code> <code>typeof(((type *)0)-&gt;member) * __mptr = (ptr);\</code>

<code>(type *)((</code><code>char</code> <code>*)__mptr - offsetof(type, member)); }</code>

<code>注意：這裡的 \ 是連行符</code>

 （1）ptr是指向結構體元素member的指針，type是結構體類型，member是結構體

中一個元素的元素名

 （2）這個宏傳回的就是指向整個結構體變量的指針，類型是(type *)

2：作用與原理分析：

  (1)作用：知道一個結構體中某個元素的指針，反推這個結構體變量的指針。有 

了container_of宏，我們可以從一個元素的指針得到整個結構體變量的指針，繼而

得到結構體中其他元素的指針。

  (2)typeof關鍵字的作用是：typepof(a)時由變量a得到a的類型，typeof就是由 

變量名得到變量資料類型的。

  (3)這個宏的工作原理：先用typeof得到member元素的類型定義成一個指針，然

後用這個指針減去該元素相對于整個結構體變量的偏移量（偏移量用offsetof宏得

到的），減去之後得到的就是整個結構體變量的首位址了，再把這個位址強制類型

轉換為type *即可。

本文轉自 菜鳥養成記 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/11674570/1862701