Question

我的老师让我们使用以下预处理器宏来实现 C 中的链接队列。我们的想法是让你的队列保持通用状态，不让数据保存，然后在其他地方有一个包装器结构，它将节点保存在队列中，以及属于它的数据片段。

下面的宏从队列中接收一个节点（即节点），包装器结构的类型（即struct Wrapper），以及Wrapper的队列节点元素的名称（即qnode（Wrapper有一个名为qnode的元素）））。

然后宏返回传入节点的struct Wrapper。

所以电话会是这样的：

queue_entry(node, struct Wrapper, qnode)

这在我眼中非常酷，而且效果很好，（就像老师写的那样，它会更好！）。但我希望有人可以向我解释它是如何运作的？因为我对幕后的实际情况感到茫然。

宏：

#define queue_entry(NODE, STRUCT, MEMBER)               \
    ((STRUCT *)((uint8_t*)(NODE) - offsetof(STRUCT, MEMBER)))

Answer 1

将宏视为C

的sed

你会看到QUEUE_ENTRY（a，b，c）的任何地方：

（（b *）（（uint8_t *）（a） - offsetof（b，c）））

所有这些替换都是在编译之前

完成的

Answer 2

C struct中的成员元素在其地址上有固定的差异。这种差异在编译时自己定义。

您可以使用&(struct_object.member) - &struct_object获取地址差异。这是offsetof返回的内容。

e.g。请考虑以下结构：

struct abcd{
int a; // 4 bytes
int b; // another 4 bytes
char c;// 1 byte
}

然后offsetof(struct abcd,c)将返回8. offsetof(struct abcd,a)将为0＆amp;等等。在确定偏移量时，结构中的“padding”或“对齐”也起到了作用。但是，这是在编译时决定的，而不是运行时。

因此，如果您有成员的地址（在我们的示例中为char c），而不是结构，则可以通过从成员地址中减去成员地址偏移量来获取父结构的地址。

在您的示例中，成员的地址包含在节点中。因此，如果你减去member ofset，你将获得容器结构的地址。

在linux内核源代码中，名称为container_of的同一个宏可用（我忘了大写和下划线，如果有的话）。