轉自：http://dev.firnow.com/course/6_system/linux/linuxjq/20100313/198611.html

在學習Linux驅動的過程中，遇到一個宏叫做container_of。

該宏定義在include/linux/kernel.h中，首先來貼出它的代碼：

它的作用顯而易見，那就是根據一個結構體變量中的一個域成員變量的指針來獲取指向整個結構體變量的指針。

比如，有一個結構體變量，其定義如下：

同時，在另一個地方，獲得了變量demo中的某一個域成員變量的指針，比如：

? ?type3 ?*memp = get_member_pointer_from_somewhere();

此時，如果需要獲取指向整個結構體變量的指針，而不僅僅只是其某一個域成員變量的指針，我們就可以這么做：

? ?struct demo_struct *demop = container_of(memp, struct demo_struct, member3);

這樣，我們就通過一個結構體變量的一個域成員變量的指針獲得了整個結構體變量的指針。

下面說一說我對于這個container_of的實現的理解：

首先，我們將container_of(memp, struct demo_struct, member3)根據宏的定義進行展開如下：

其中，typeof是GNU C對標準C的擴展，它的作用是根據變量獲取變量的類型。

因此，上述代碼中的第2行的作用是首先使用typeof獲取結構體域變量member3的類型為type3，

然后定義了一個type3指針類型的臨時變量__mptr，并將實際結構體變量中的域變量的指針memp的值賦給臨時變量__mptr。

(char *)__mptr轉換為字節(jié)型指針。

( (char *)__mptr - offsetof(type,member) )用來求出結構體起始地址（為char *型指針），

然后(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) )在(type *)作用下進行將字節(jié)型的結構體起始指針轉換為type *型的結構體起始指針。

假設結構體變量demo在實際內存中的位置如下圖所示：

? ?

則，在執(zhí)行了上述代碼的第2行之后__mptr的值即為0xA010。

再看上述代碼的第3行，其中需要說明的是offsetof，它定義在include/linux/stddef.h中，其定義如下：

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

先分析一下這個宏的運行機理：

一共4步

1. ( (TYPE *)0 )將零轉型為TYPE類型指針;

2. ((TYPE *)0)->MEMBER訪問結構中的數據成員;

3. &( ( (TYPE *)0 )->MEMBER )取出數據成員的地址;

4. (size_t)(&(((TYPE*)0)->MEMBER))結果轉換類型。

巧妙之處在于將0轉換成(TYPE*)，結構以內存空間首地址0作為起始地址，則成員地址自然為偏移地址；

offsetof就是取結構體中的域成員相對于地址0的偏移地址，也就是域成員變量相對于結構體變量首地址的偏移。

因此，offsetof(struct demo_struct, member3)調用返回的值就是member3相對于demo變量的偏移。

結合上述給出的變量地址分布圖可知，offsetof(struct demo_struct, member3)將返回0x10。

于是，由上述分析可知，此時，__mptr==0xA010，offsetof(struct demo_struct, member3)==0x10。

因此，(char *)__mptr - ((size_t) &((struct demo_struct *)0)->member3) == 0xA010 - 0x10 == 0xA000，也就是結構體變量demo的首地址（如上圖所示）。

這就是從結構體某成員變量指針來求出該結構體的首指針。指針類型從結構體某成員變量類型轉換為該結構體類型。

由此，container_of實現了根據一個結構體變量中的一個域成員變量的指針來獲取指向整個結構體變量的指針的功能。

以上內容載自網絡，這篇文章分析的很透徹，順便說一下，宋寶華的《linux設備驅動開發(fā)詳解》P132 最后一行當中對該宏的參數解釋是錯誤的！當然了，暇不掩瑜！

以下是我自己的一些理解：

首先，我定義了一個字符設備結構體

接下來我實例化了一個該設備的指針對象

struct globalmem_dev *pdev;

后來在open函數中我是這么來用的

對以上用法的說明：

參數3是參數2這個結構體的一個成員的名字！而不是類型名！

參數1是一個指針，它指向參數3這個成員

inode中的i_cdev字段是一個指針，當我們成功insmod了一個設備驅動的時候，我們會通過mknod創(chuàng)建一個設備文件節(jié)點并和具體設備（驅動）相關聯，這個設備文件節(jié)點所對應的就是struct inode結構體的一個實例，這個結構體有一個字段i_cdev，是個struct cdev類型的指針，它會指向設備結構體的my_cdev字段。

至此你已經有了一個指向某個globalmem_dev的my_cdev字段的一個指針（在調用open前pdev的內存分配假定已經完成）由此container_of可以幫你計算出指向該設備結構體的指針。

當一個設備驅動對應多個設備（子設備）時，你就知道container_of發(fā)揮的作用了！

當你針對每一個設備調用open時，因為每個設備對應的設備文件節(jié)點不一樣，那么根據該節(jié)點的i_cdev字段所計算的設備結構體指針也不一樣，你就可以找到特定節(jié)點所對應的設備結構體！而不至于對不同的子設備編寫大同小異的各自的設備驅動。