offsetof宏

定義：

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

該宏先將0轉(zhuǎn)換成TYPE型指針，即形成一個(gè)指向地址0的TYPE指針，然后對(duì)TYPE中的MEMBER成員進(jìn)行取址，而整個(gè)TYPE結(jié)構(gòu)體的起始地址是0，那么這里取得的MEMBER的地址實(shí)際上等同于在TYPE中的相對(duì)偏移量。

container_of

定義：

/**
* 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) );})      

可以看到container_of被預(yù)定義成一個(gè)函數(shù)，它首先通過((type *)0)->member定義member類型的指針__mptr，這個(gè)指針指向ptr，獲取到了我們所要求的結(jié)構(gòu)體所包含的member的地址，然后(char *)__mptr - offsetof(type, member)，通過member成員的地址減去它在結(jié)構(gòu)體中的偏移量，然后強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成type指針就得到了這個(gè)結(jié)構(gòu)體的地址，define預(yù)定義返回最后一句表達(dá)式的值，將所求結(jié)構(gòu)體指針返回。
　　總結(jié)一下，container_of的功能就是通過一個(gè)指向結(jié)構(gòu)體成員member的指針，求得指向整個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針。

list_entry

定義：

/**
* list_entry - get the struct for this entry
* @ptr:     the &struct list_head pointer.
* @type:     the type of the struct this is embedded in.
* @member:     the name of the list_struct within the struct.
*/
#define list_entry(ptr, type, member) \
       container_of\
       (ptr,type,member) 

從定義中可以看到，list_entry其實(shí)是container_of的一個(gè)別名而已，完全等同

list_for_each_entry

定義：

/**
* list_for_each_entry     -     iterate over list of given type
* @pos:      the type * to use as a loop cursor.
* @head:     the head for your list.
* @member:   the name of the list_struct within the struct.
*/
#define list_for_each_entry(pos, head, member)                    \
     for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member);     \
          &pos->member != (head);      \
          pos = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member))

這里強(qiáng)調(diào)一下雙向鏈表及鏈表頭的概念，建立一個(gè)雙向鏈表通常有一個(gè)獨(dú)立的用于管理鏈表的鏈表頭，鏈表頭一般不包含實(shí)體數(shù)據(jù)的，必須使用INIT_LIST_HEAD()進(jìn)行初始化，表頭建立后，就可以將帶有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)體鏈表成員加入到鏈表張。關(guān)系如圖所示。

Paste_Image.png

list_for_each_entry被預(yù)定義為一個(gè)for循環(huán)語句，for循環(huán)的第一句獲取(head)->next指向的member成員的結(jié)構(gòu)體指針，將pos初始化為鏈表中出鏈表頭之外的第一個(gè)實(shí)體鏈表成員，for的第三句通過pos->member.next指針遍歷整個(gè)實(shí)體鏈表，當(dāng)pos->member.next再次指向鏈表頭的時(shí)候，說明已經(jīng)遍歷完畢，退出循環(huán)。

list_for_each_entry_safe

定義:

/**
* list_for_each_entry_safe - iterate over list of given type safe against removal of list entry
* @pos:     the type * to use as a loop cursor.
* @n:       another type * to use as temporary storage
* @head:    the head for your list.
* @member:  the name of the list_struct within the struct.
*/
#define list_for_each_entry_safe(pos, n, head, member)               \
     for (pos = list_entry((head)->next, typeof(*pos), member),     \
          n = list_entry(pos->member.next, typeof(*pos), member);     \
          &pos->member != (head);                         \
          pos = n, n = list_entry(n->member.next, typeof(*n), member))

相比于list_for_each_entry，list_for_each_entry_safe用指針n對(duì)鏈表的對(duì)下一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了臨時(shí)存儲(chǔ)，所以如果在遍歷鏈表的時(shí)候可能要?jiǎng)h除鏈表的當(dāng)前項(xiàng)，用list_for_each_entry_safe可以安全的刪除，而不會(huì)影響接下來的遍歷過程。