我们为什么要使用container_of 宏？
container_of(pointer, container_type, container_field);
在LDD中说
"这个宏接受一个指向名为
container_field的字段的指针，在container_type类型的结构，并返回指向 包含结构”。
我的问题是：
【问题讨论】：
标签： c macros linux-kernel linux-device-driver embedded-linux
让我举个例子：
struct A
{
int some_data;
int other_data;
};
现在假设有这个函数：
int get_some_data_from_other(int *other)
{
struct A *a = container_of(other, struct A, other_data);
return a->some_data;
}
如您所见，我们可以通过知道指针应该指向的结构的哪个字段来判断包含给定int *other 的原始struct A 是什么。 这里的关键是我们没有对结构本身的引用，而只是指向其成员之一的指针。
这可能看起来很荒谬，但实际上在一些非常聪明的构造中很有用。一个非常常见的例子是内核创建链表的方式。我建议你阅读this post on kernelnewbies.org。让我们看一个简短的例子：
struct whatever
{
/* whatever data */
struct list_head mylist;
};
所以struct whatever 有一些数据，但它也想充当链表中的节点。他们在学校教你的是有一个不同的结构，它包含next/prev 指针以及指向struct whatever（或void *）的指针。这样，您就有了可以访问数据的节点。
按照所有软件工程标准，这实际上是一件好事。但是软件工程标准很少考虑效率。见Why should I have written ZeroMQ in C, not C++ (part II)。
底线是，使用传统方法，您必须将链表节点与数据节点分开分配，即您将内存分配、释放、碎片和缓存未命中等开销加倍。 Linux 内核的做法恰恰相反。每个数据节点都包含一个通用链表节点。通用链表节点对数据或它们如何分配一无所知，只知道如何连接到其他链表节点。
那么让我们深入了解一下：
+-------------------+ +---------------------+ +---------------------+
| | | | | |
| WHATEVER DATA | | WHATEVER DATA 2 | | WHATEVER DATA 3 |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
+-------------------+ +---------------------+ +---------------------+
| |----->| |----->| |
| mylist | | mylist 2 | | mylist 3 |
| |<-----| |<-----| |
+-------------------+ +---------------------+ +---------------------+
您所拥有的链表是struct list_head 内的指针，它们指向其他struct list_heads。请注意，它们不指向struct whatever，而是指向mylist在这些结构中。
假设您有一个节点struct whatever w。你想找到下一个节点。你能做什么？首先，您可以使用w.mylist.next 来获取指向下一个节点的mylist 的指针。现在您必须能够提取包含该节点的实际struct whatever。这就是使用container_of 的地方：
struct whatever w_next = container_of(w.mylist.next, struct whatever, mylist);
最后，请注意，Linux 内核具有遍历链表所有节点的宏，这通常不是您想要的，因此您实际上不需要自己直接使用container_of。
【讨论】：
Why do we use container_of macro ?
宏容器用于获取指向结构开头的指针，该结构按类型包含元素。
例如
struct container {
int some_other_data;
int this_data;
}
还有一个指针 int *my_ptr 指向 this_data 成员，您可以使用宏来获取指向结构容器 *my_container 的指针，方法是：
struct container *my_container;
my_container = container_of(my_ptr, struct container, this_data);
将this_data 到结构开头的偏移量考虑在内对于获得正确的指针位置至关重要。
实际上，您只需从指针 my_ptr 中减去成员 this_data 的偏移量即可获得正确的位置。
另请参阅here，它可以消除您的疑虑。
【讨论】：
struct container *my_container 未初始化。它没有指向任何地方。我们所拥有的只是一个指向int 的指针。如果我们知道 int 是 struct container 的成员，我们可以恢复指向 struct container 的指针。
是的，您可以为它编写自己的演员表/作业，但它确实有一些优势。
效率 - 只使用宏而不是声明整个演员阵容不是更容易吗？
维护 - 如果每个人都使用宏，您可以在整个项目中轻松更改指针分配的完成方式，只需编辑宏即可。
可读性 - 什么是容易阅读的？显式转换或为您执行此操作的宏？
安全性 - 您可以相信此宏有效，并且它运行任何重要的强制转换和类型检查，比您自己的代码要好得多。
【讨论】：