在C语言中,访问数据结构中的成员需要使用指针的方式,有时候我们需要快速访问数据结构中的成员,传统的方式可能会比较繁琐。这时,我们可以使用Linux内核中提供的“container_of”宏来快速访问数据结构中的成员。
什么是“container_of”宏
在Linux内核中,“container_of”宏是一个非常强大的工具,它可以让我们在已知结构体中的一个指针的时候,快速地找到该结构体的起始地址。
其实,我们在实际开发中,经常会遇到这样的场景:我们有一个指针,但是我们需要使用该指针所在的数据结构中的其他成员。传统的方式是要逐层递归访问,比如,我们有一个结构体A,它里面有结构体B和结构体C,而我们现在只有结构体C的指针,需要使用结构体A中的某些成员。那么,我们需要做的就是从C开始逐层向上找到A,依次访问。这种方式代码量大、工作量大、容易出错,尤其是当结构体嵌套多层的时候。
而使用“container_of”宏就可以非常方便地解决这个问题。
如何使用“container_of”宏
“container_of”宏有三个参数:一个指针、结构体成员名字和结构体类型。
之所以需要这三个参数,可以从这样一个思路理解:
1.我们知道成员名字,比如B。
2.我们有该成员的指针。
3.我们需要B所在的结构体A的起始地址。
“container_of”宏可以帮我们完成这三个操作。以下是一个例子:
struct sample {
int a;
int b;
int c;
struct list_head list;
};
其中,list_head是一个链表,我们希望在链表中找到某个结构体sample的地址,用“container_of”宏可以快速实现。
首先,我们需要定义一个结构体指针,用来存放需要查找的结构体成员的指针。假设我们有一个sample结构体的成员list_entry的指针ptr,代码如下所示:
struct list_head *ptr;
接下来,我们需要使用“container_of”宏找到sample结构体的起始地址,代码如下:
struct sample *s = container_of(ptr, struct sample, list);
其中,ptr是需要查找的结构体成员的指针;struct sample是结构体类型;list是结构体成员名。
这段代码可以分为三部分:
第一部分 container_of
这是“container_of”宏的名字。
第二部分 ptr
这是需要查找的结构体成员的指针。
第三部分 struct sample, list
这是结构体名称和结构体成员的名称。
我们可以看到,这段代码的核心就是使用“container_of”宏找到需要查找的结构体成员所在的结构体,从而得到该结构体的起始地址。有了起始地址,我们就可以使用该结构体中的其他成员了。
总结
使用“container_of”宏可以非常方便地访问数据结构中的成员,尤其是当结构体嵌套层数比较多的时候。使用“container_of”宏可以让我们的代码变得更加简洁、优美,也可以提高代码的执行效率。
需要注意的是,“container_of”宏并不是标准C语言中的语法,它是Linux内核中的宏定义,如果要在其他平台上使用,需要自己实现一个相似的宏定义。