我們?cè)跁鴮慍程序的時(shí)候，有時(shí)候需要根據(jù)結(jié)構(gòu)體成員變量的地址，得到結(jié)構(gòu)體的地址，特別是我們想用C來實(shí)現(xiàn)C++的繼承特性的時(shí)候。
我們對(duì)問題的分析如下：
- 輸入：一個(gè)結(jié)構(gòu)體定義type，這個(gè)結(jié)構(gòu)體中某個(gè)成員變量的名字member以及它的地址ptr
- 輸出：包含此成員變量的結(jié)構(gòu)體的地址
為了便于分析，我們給出一個(gè)實(shí)例來說明
struct father_t {
int a;
char *b;
double c;
}f;
char *ptr = &(f.b);
//而不是 ptr = f.b; 這里ptr是b的地址，而不是它指向的地址。 |
根據(jù)C語言對(duì)struct類型的存儲(chǔ)特性，我們可以畫這么一個(gè)圖示：
通過分析圖示，我們可以看出，我們只需要把當(dāng)前知道的成員變量的地址ptr，減去它在結(jié)構(gòu)體當(dāng)中相對(duì)偏移4就的到了結(jié)構(gòu)體的地址（ptr-4)。
在linux當(dāng)中對(duì)此有一個(gè)很好的宏可以使用，叫做 container_of， 放在 linux/kernel.h當(dāng)中。它的定義如下所示：
/**
* 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) );})
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER) |
對(duì)上面的定義，分析如下：
- (type *)0->member為設(shè)計(jì)一個(gè)type類型的結(jié)構(gòu)體，起始地址為0，編譯器將結(jié)構(gòu)體的起始的地址加上此結(jié)構(gòu)體成員變量的偏移得到此結(jié)構(gòu)體成員變 量的偏移地址，由于結(jié)構(gòu)體起始地址為0，所以此結(jié)構(gòu)體成員變量的偏移地址就等于其成員變量在結(jié)構(gòu)體內(nèi)的距離結(jié)構(gòu)體開始部分的偏移量。即：&((type *)0->member)就是取出其成員變量的偏移地址。而其等于其在結(jié)構(gòu)體內(nèi)的偏移量:即為：(size_t)(& ((type *)0)->member)經(jīng)過size_t的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換后，其數(shù)值為結(jié)構(gòu)體內(nèi)的偏移量。該偏移量這里由offsetof()求出。
- typeof(((type *)0)->member)為取出member成員的變量類型。用其定義__mptr指針。ptr為指向該成員變量的指針。__mptr為member數(shù)據(jù)類型的常量指針，其指向ptr所指向的變量處。
- (char*)__mptr轉(zhuǎn)換為字節(jié)型指針。(char*)__mptr - offsetof(type,member))用來求出結(jié)構(gòu)體起始地址（為char *型指針），然后(type*)(char*)__mptr - offsetof(type,member))在(type *)作用下進(jìn)行將字節(jié)型的結(jié)構(gòu)體起始指針轉(zhuǎn)換為type *型的結(jié)構(gòu)體起始指針。
這就是從結(jié)構(gòu)體某成員變量指針來求出該結(jié)構(gòu)體的首指針。指針類型從結(jié)構(gòu)體某成員變量類型轉(zhuǎn)換為該結(jié)構(gòu)體類型。
