內核鏈表list_entry（）宏詳解

#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 - 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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指針ptr指向結構體type中的成員member；通過指針ptr，返回結構體type的起始地址，如圖2。

  

type

        |----------|

        | |

          | |

          |----------|

ptr--> | member --|

          |----------|

          | |

        | |

         |----------|

        圖2 list_entry（）宏的示意圖

爲了便於理解，在此給予進一步說明。

例如my_list結構：

struct my_list{

void *mydata;

struct list_head list;

}; struct list_head *pos;  

則list_entry(pos, mylist, list)宏，就可以根據pos的值，獲取mylist的地址，也就是指向mylist的指針，這樣，我們就可以存取mylist->mydata字段了。

可爲什麼能夠達到這樣的效果？

list_entry(pos, mylist, list) 展開以後爲：

((struct my_list *)((char *)(pos) - (unsigned long)(&((struct my_list *)0)->list)))

這看起來會使大多數人眩暈，但仔細分析一下，實際很簡單。

((size_t) &(type *)0)->member)把0地址轉化爲type結構的指針，然後獲取該結構中member成員的指針，並將其強制轉換爲size_t類型。於是，由於結構從0地址開始定義，因此，這樣求出member的成員地址，實際上就是它在結構中的偏移量。