container_of原理和實際應用

Linux內核中經常可見container_of的身影，它在實際驅動的編寫中也是廣泛應用。那么，你知道它的原理以及怎么用嗎？

1. container_of原理

作用：通過結構體的某個成員變量地址找到該結構體的首地址。

定義如下：

/**
?*?container_of?-?cast?a?member?of?a?structure?out?to?the?containing?structure
?*?@ptr:????the?pointer?to?the?member.
?*?@type:???the?type?of?the?container?struct?this?is?embedded?in.
?*?@member:?the?name?of?the?member?within?the?struct.
?*
?*/
#define?container_of(ptr,?type,?member)?({??????????\
????const?typeof(?((type?*)0)->member?)?*__mptr?=?(ptr);?\
????(type?*)(?(char?*)__mptr?-?offsetof(type,member)?);})

• ptr：結構體成員變量的指針

• type：結構體類型
• member：結構體成員變量的名字

計算公式為：type的起始地址 = ptr -size （size為member的大小）

• 原理簡述：

container_of的妙處就在于以0作為成員變量member的基址。

其中定義了一個中間變量__mptr，"__"代表內部使用，“m”代表middle。

#define?offsetof(TYPE,?MEMBER)?((size_t)?&((TYPE?*)0)->MEMBER)

2. 驅動中的實際例子

例如內核的pwm驅動，通過成員變量chip，找到結構體bcm2835_pwm：

struct?bcm2835_pwm?{
?struct?pwm_chip?chip;
?struct?device?*dev;
?void?__iomem?*base;
?struct?clk?*clk;
};

static?inline?struct?bcm2835_pwm?*to_bcm2835_pwm(struct?pwm_chip?*chip_ptr)
{
?return?container_of(chip_ptr,?struct?bcm2835_pwm,?chip);
}

使用container_of通常都會定義一個函數，并且命名為to_xxx或者to_find_xxx，代表要找xxx這個結構體，傳參則傳入成員變量指針，另外函數也會聲明為inline。