list_entry()詳解

Linux內核中，獲取節點地址的函數list_entry()非常常用，由於其定義有點晦澀，先解析如下：

list_entry的宏定義：

#define list_entry(ptr, type, member) / 
((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member))) 
這個倒是不難理解：從一個結構的成員指針找到其容器的指針。

但是正因爲如此，我的第一感覺是，這個宏的名字應該更加抽象，名字似乎應該改稱叫“尋找容器”一類的，查看list.h源代碼，發現現在的定義是這樣的：

#define list_entry(ptr, type, member) /
    container_of(ptr, type, member)

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

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)

linux不想用C++，但又想利用C++的優點，如是出現了很多奇怪的宏，他們叫做trick。

ptr是找容器的那個變量的指針，把它減去自己在容器中的偏移量的值就應該 得到容器的指針。（容器就是包含自己的那個結構）。指針的加減要注意類型，用(char*)ptr是爲了計算字節偏移。((type *)0)->member是一個小技巧。自己理解吧。前面的（type *）再轉回容器的類型。

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#define list_entry(ptr, type, member) /
        ((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))

    ptr是指向list_head類型鏈表的指針，type爲一個結構，而member爲結構type中的一個域，類型爲list_head，這個宏返回指向type結構的指針。在內核代碼中大量引用了這個宏，因此，搞清楚這個宏的含義和用法非常重要。

   
設有如下結構體定義：
typedef struct xxx
{
     ……（結構體中其他域，令其總大小爲size1）
     type1 member;
     ……（結構體中其他域）
}type;


定義變量：
   type a;
   type * b;
   type1 * ptr;
執行：
   ptr=&(a.member);
   b=list_entry(ptr,type,member);
則可使b指向a，得到了a的地址。

如何做到的呢？

先看&((type *)0)->member：
把“0”強制轉化爲指針類型，則該指針一定指向“0”（數據段基址）。因爲指針是“type *”型的，所以可取到以“0”爲基地址的一個type型變量member域的地址。那麼這個地址也就等於member域到結構體基地址的偏移字節數。

 

再來看 ((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))：
(char *)(ptr)使得指針的加減操作步長爲一字節，(unsigned long)(&((type *)0)->member)等於ptr指向的member到該member所在結構體基地址的偏移字節數。二者一減便得出該結構體的地址。轉換爲 (type *)型的指針，大功告成。

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 list_entry定義如下：

/**
* list_entry - get the struct for this entry
* @ptr:        the &struct list_head pointer.
* @type:        the type of the struct this is embedded in.
* @member:        the name of the list_struct within the struct.
*/
#define list_entry(ptr, type, member) /
        ((type *)((char *)(ptr)-(unsigned long)(&((type *)0)->member)))

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