Linux下的两个经典宏定义

矫情吗；* 2022-08-02 09:55 145阅读 0赞

**本文首先介绍Linux下的经典宏定义，感受极客的智慧，然后根据该经典定义为下篇博客作铺垫。**

## offsetof宏 ##

### 定义： ###

// 获得结构体(TYPE)的变量成员(MEMBER)在此结构体中的偏移量。
    #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)

说明：获得结构体(TYPE)的变量成员(MEMBER)在此结构体中的偏移量。  
1.( (TYPE \*)0 ) 将零转型为TYPE类型指针，即TYPE类型的指针的地址是0。  
2.((TYPE \*)0)->MEMBER 访问结构中的数据成员。  
3.&( ( (TYPE \*)0 )->MEMBER ) 取出数据成员的地址。由于TYPE的地址是0，这里获取到的地址就是相对MEMBER在TYPE中的偏移。  
4.(size\_t)(&(((TYPE\*)0)->MEMBER)) 结果转换类型。对于32位系统而言，size\_t是unsigned int类型；对于64位系统而言，size\_t是unsigned long类型。

### 使用示例： ###

struct student
    {
    	char gender;
    	int id;
    	int age;
    	char name[20];
    };
    
    
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	int gender_offset, id_offset, age_offset, name_offset;
    
    
    	gender_offset = offsetof(struct student, gender);
    	id_offset = offsetof(struct student, id);
    	age_offset = offsetof(struct student, age);
    	name_offset = offsetof(struct student, name);
    
    
    	printf("gender_offset = %d\n", gender_offset);
    	printf("id_offset = %d\n", id_offset);
    	printf("age_offset = %d\n", age_offset);
    	printf("name_offset = %d\n", name_offset);
    
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }
    //结果：
    /*
    gender_offset = 0 
    id_offset = 4 //字节对其
    age_offset = 8
    name_offset = 12
    */

### offsetof图解 ###

![20150716163306048][]

TYPE是结构体，它代表"整体"；而MEMBER是成员，它是整体中的某一部分。

## container\_of宏 ##

### 定义： ###

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

说明：根据"结构体(type)变量"中的"域成员变量(member)的指针(ptr)"来获取指向整个结构体变量的指针。  
1. typeof( ( (type \*)0)->member ) 取出member成员的变量类型。  
2.const typeof( ((type \*)0)->member ) \*\_\_mptr = (ptr) 定义变量\_\_mptr指针，并将ptr赋值给\_\_mptr。经过这一步，\_\_mptr为member数据类型的常量指针，其指向ptr所指向的地址。  
3. (char \*)\_\_mptr 将\_\_mptr转换为字节型指针。  
4. offsetof(type,member)) 就是获取"member成员"在"结构体type"中的位置偏移。  
5. (char \*)\_\_mptr - offsetof(type,member)) 就是用来获取"结构体type"的指针的起始地址（为char \*型指针）。  
6.(type \*)( (char \*)\_\_mptr - offsetof(type,member) ) 就是将"char \*类型的结构体type的指针"转换为"type \*类型的结构体type的指针"。  
7.反斜杠“/”表示行连接

### 使用示例： ###

注：本例中的addressof宏定义与上面的宏定义相同，只是一个改写。

// 获得结构体(TYPE)的变量成员(MEMBER)在此结构体中的偏移量。
    #define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
    /*根据"结构体(type)变量"中的"域成员变量(member)的指针(ptr)"来获取指向整个结构体变量的指针*/
    #define addressof(PT,TYPE,MEMBER) ((TYPE *)((char *)(PT) - offsetof(TYPE,MEMBER)))
    
    
    struct student
    {
    	char gender;
    	int id;
    	int age;
    	char name[20];
    };
    
    
    void main()
    {
    	struct student stu;
    	struct student *pstu;
    
    
    	stu.gender = '1';
    	stu.id = 9527;
    	stu.age = 24;
    	strcpy(stu.name, "zhouxingxing");
    
    
    	// 根据"id地址" 获取 "结构体的地址"。
    	pstu = addressof(&(stu.id), struct student, id);
    
    
    	// 根据获取到的结构体student的地址，访问其它成员
    	printf("gender= %c\n", pstu->gender);
    	printf("age= %d\n", pstu->age);
    	printf("name= %s\n", pstu->name);
    }
    /*结果
    gender= 1
    age= 24
    name= zhouxingxinggender= 1
    age= 24
    name= zhouxingxing
    */

### container\_of图解 ###

![20150716163152647][]

type是结构体，它代表"整体"；而member是成员，它是整体中的某一部分，而且member的地址是已知的。

最后，可以想想这个宏都有哪些用途。

[20150716163306048]: /images/20220731/227d5a3c62dd4fcab3d27358ee41aa71.png
[20150716163152647]: /images/20220731/eb0396e878754b20a7e6a52485e382d7.png