offsetof ，container_of ，typeof 用法

た入场券 2022-09-22 14:59 234阅读 0赞

**一、offsetof 概述**

宏， 定义在头文件 #include <stddef.h>
    offsetof  ：
            Retrieves the offset of a member from the beginning of its parent structure.
    	size_t offsetof(structName, memberName);
    Parameters：
        	 structName ： Name of the parent data structure.
             memberName ：Name of the member in the parent data structure for which to determine the offset.
    Return Value ： 
    	 offsetof returns the offset in bytes of the specified member from 
             the beginning of its parent data structure. It is undefined for bit fields.
    Remarks ：
             The offsetof macro returns the offset in bytes of memberName from the beginning of the structure specified by structName. 	 You can specify types with the struct keyword.
    Note  ：
        	offsetof is not a function and cannot be described using a C prototype.
    	#define offsetof(s, m)   (size_t)&(((s *)0)->m)

s是一个结构名，它有一个名为m的成员（s和m 是宏offsetof的形参，它实际是返回结构s的成员m的偏移地址.  
  
(s \*)0 是骗编译器说有一个指向类（或结构）s的指针，其地址值0   
  
&((s \*)0)->m   是要取得类s中成员变量m的地址. 因基址为0，这时m的地址当然就是m在s中的偏移  
  
最后转换size\_t 型，即unsigned int。

**二、Demo-test**

#include <stdio.h>
    typedef struct _Node
    {
    	char a;
    	int b;
    }Node;
    
    int main()
    {
    
      unsigned   int res = 0;
      res = offsetof(Node, b);
      printf("res=%d\n",  res);
    }

结果 res = 4 由此可见 在内存中有了补齐 ，按照4给字节对齐

三、**container\_of **

container\_of 的定义在 linux 内核 include/linux/kernel.h 中

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  /\*\* 
2.   \* container\_of - cast a member of a structure out to the containing structure 
3.   \* @ptr:        the pointer to the member. 
4.   \* @type:       the type of the container struct this is embedded in. 
5.   \* @member:     the name of the member within the struct. 
6.   \* 
7.   \*/  
8.  \#define container\_of(ptr, type, member) (\{                      \\  
9.          **const** typeof( ((type \*)0)->member ) \*\_\_mptr = (ptr);    \\  
10.         (type \*)( (**char** \*)\_\_mptr - offsetof(type,member) );\})

其中的offsetof 的定义在 include/linux/stddef.h

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  \#ifdef \_\_compiler\_offsetof  
2.  \#define offsetof(TYPE,MEMBER) \_\_compiler\_offsetof(TYPE,MEMBER)  
3.  \#else  
4.  \#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size\_t) &((TYPE \*)0)->MEMBER)  
5.  \#endif

在使用过程中一般不会有什么 问题，如：

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **typedef** **struct** frame \{  
2.          **int** a;  
3.          **char** b;  
4.          **char** name\[10\];  
5.  \} frame\_t;  
6.    
7.  **int** main(**int** argc, **char** \*\*argv)  
8.  \{  
9.          frame\_t fra, \*pf;  
10.         fra.a = 1;  
11.         fra.b = 2;  
12.         snprintf(fra.name, 5, "cjz%d", 1);  
13.   
14.         pf = container\_of(&fra.a, frame\_t, a);  
15.         printf("fra.a = %d, fra.b = %d, fra.name = %s\\n", fra.a, fra.b, fra.name);  
16.   
17.         **return** 0;  
18. \}

但是下边的编译的时候就会有warning

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  **typedef** **struct** frame \{  
2.          **int** a;  
3.          **char** b;  
4.          **char** name\[10\];  
5.  \} frame\_t;  
6.    
7.  **int** main(**int** argc, **char** \*\*argv)  
8.  \{  
9.          frame\_t fra, \*pf;  
10.         fra.a = 1;  
11.         fra.b = 2;  
12.         snprintf(fra.name, 5, "cjz%d", 1);  
13.   
14.         pf = container\_of(fra.name, frame\_t, name);  
15.         printf("fra.a = %d, fra.b = %d, fra.name = %s\\n", fra.a, fra.b, fra.name);  
16.   
17.         **return** 0;  
18. \}

编译过程：

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  gcc    -c -o main.o main.c  
2.  main.c: In function ‘main’:  
3.  main.c:29:57: warning: initialization from incompatible pointer type \[enabled by **default**\]  
4.  gcc -Wall  -I./ -o test main.o

注意红色部分，这是怎么回事呢？下面我们就来分析一下

container\_of的部分展开

**\[cpp\]**  [view plain][]   [copy][view plain]

1.  container\_of(fra.name, frame\_t, name) 展开如下  
2.    
3.   (\{ **const** typeof( ((frame\_t \*)0)->name ) \*\_\_mptr = (fra.name);    \\  
4.     (frame\_t \*)( (**char** \*)\_\_mptr - offsetof(frame\_t, name) );\})  
5.    
6.    
7.  这样看来好像也没有什么 问题啊，但为什么 会有警告呢？  
8.    
9.  因为typeof(数组名) ，这个我个先把它称为数组名类型，而typeof( ) 中要的是一个C中定义的类型，应该为数组元素类型，所以我们这里应该传数组首元素。  
10.   
11. pf = container\_of(fra.name, frame\_t, name\[0\]);  
12.   
13. 注意红色部分与之前的不同，之前是name, 而这里是name\[0\]  
14.   
15. 改后再编译  
16.   
17. gcc    -c -o main.o main.c  
18. gcc -Wall  -I./ -o test main.o  
19.   
20. 警告就没有了

[view plain]: http://blog.csdn.net/cuijianzhongswust/article/details/8249352#

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