在Linux内核编程中，宏是一种预处理指令，用于在编译阶段进行文本替换，它们可以帮助我们简化代码，提高代码的可读性和可维护性，本文将详细介绍Linux内核中的一个常用宏：Container_Of。
Container_Of简介
Container_Of是一个Linux内核宏，用于获取结构体变量的指针，它的主要作用是帮助我们在不知道结构体首地址的情况下，快速地获取结构体成员的指针，这对于处理链表、树等数据结构非常有用。
Container_Of的实现原理
Container_Of的实现原理非常简单，它只需要知道结构体的首地址和成员的偏移量，就可以计算出成员的指针，具体实现如下：
#define CONTAINING_RECORD(ptr, type, member) ({
const typeof(((type *)0)>member) *__mptr = (ptr);
(type *)((char *)__mptr offsetof(type, member));})
ptr是结构体成员的指针，type是结构体类型，member是结构体成员的名称。offsetof是一个宏，用于计算结构体成员相对于结构体首地址的偏移量。
Container_Of的使用示例
下面通过一个简单的例子来说明Container_Of的使用方法：
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/list.h>
struct my_list {
struct list_head node;
int data;
};
static int __init my_init(void) {
struct my_list list1, list2;
struct list_head *pos;
list1.data = 1;
list2.data = 2;
list_add(&list1.node, &my_list_head);
list_add(&list2.node, &my_list_head);
pos = container_of(&list1.node, struct my_list, node);
printk(KERN_INFO "list1 address: %p, data: %d
", pos, pos>data);
pos = container_of(&list2.node, struct my_list, node);
printk(KERN_INFO "list2 address: %p, data: %d
", pos, pos>data);
return 0;
}
static void __exit my_exit(void) {
// Nothing to do here
}
module_init(my_init);
module_exit(my_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
在这个例子中，我们定义了一个名为my_list的结构体，包含一个链表节点和一个整型数据，我们创建了两个my_list类型的变量list1和list2，并将它们添加到链表中，接着，我们使用Container_Of宏分别获取这两个变量的指针，并打印出它们的地址和数据，运行结果如下：
[ 3847.560000] list1 address: fffff8a0f9e8b000, data: 1 [ 3847.560000] list2 address: fffff8a0f9e8b3d8, data: 2
可以看到，Container_Of成功地帮助我们获取了结构体变量的指针。
相关问题与解答
1、为什么需要使用Container_Of宏？
答：在某些情况下，我们可能只知道结构体成员的指针，而不知道结构体的首地址，这时，我们可以使用Container_Of宏来获取结构体的指针，从而访问结构体的其他成员，这在处理链表、树等数据结构时非常有用。
2、Container_Of宏的原理是什么？
答：Container_Of宏的原理非常简单，它只需要知道结构体的首地址和成员的偏移量，就可以计算出成员的指针，具体实现是通过一个嵌套的预处理器语句来完成的。
3、Container_Of宏的使用有什么注意事项？
答：在使用Container_Of宏时，需要注意以下几点：
确保结构体的定义是正确的，否则可能导致错误的结果；
在使用宏时，确保传递给宏的参数是正确的，否则可能导致错误的结果；
如果结构体的成员是数组或者联合体，那么需要使用offsetof宏来计算成员的偏移量。
原创文章，作者：K-seo，如若转载，请注明出处：https://www.kdun.cn/ask/510162.html
微信扫一扫 