[c] Linux 커널의 container_of 매크로 이해

Linux 커널의 conatainer_of () 매크로-

코드에서 여러 데이터 구조를 관리 할 때 거의 항상 한 구조를 다른 구조에 포함하고 메모리 오프셋이나 경계에 대한 질문없이 언제든지 검색해야합니다. 여기에 정의 된대로 구조체 사람이 있다고 가정 해 보겠습니다.

 struct person {
     int age;
     int salary;
     char *name;
 } p;

나이 또는 급여에 대한 포인터 만 있으면 해당 포인터를 포함하는 전체 구조를 검색 할 수 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 container_of 매크로는 구조의 주어진 필드의 컨테이너를 찾는 데 사용됩니다. 매크로는 include / linux / kernel.h에 정의되어 있으며 다음과 같습니다.

#define container_of(ptr, type, member) ({               \ 
   const typeof(((type *)0)->member) * __mptr = (ptr);   \
   (type *)((char *)__mptr - offsetof(type, member)); })

포인터를 두려워하지 마십시오. 다음과 같이 참조하십시오.

container_of(pointer, container_type, container_field);

다음은 이전 코드 조각의 요소입니다.

• 포인터 : 구조의 필드에 대한 포인터입니다.
• container_type : 포인터를 감싸는 (포함) 구조의 유형입니다.
• container_field : 포인터가 구조 내부를 가리키는 필드의 이름입니다.

다음 컨테이너를 고려해 보겠습니다.

struct person {
    int age;
    int salary;
    char *name;
};

이제 나이 멤버에 대한 포인터와 함께 인스턴스 중 하나를 고려해 보겠습니다.

struct person somebody;
[...]
int *age_ptr = &somebody.age;

이름 멤버 (age_ptr)에 대한 포인터와 함께 다음을 사용하여이 멤버를 래핑하는 전체 구조 (컨테이너)에 대한 포인터를 가져 오기 위해 container_of 매크로를 사용할 수 있습니다.

struct person *the_person;
the_person = container_of(age_ptr, struct person, age);

container_of는 올바른 포인터 위치를 얻기 위해 구조체 시작 부분의 age 오프셋을 고려합니다. 포인터 age_ptr에서 필드 age의 오프셋을 빼면 올바른 위치를 얻을 수 있습니다. 이것은 매크로의 마지막 줄이하는 일입니다.

(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );

이것을 실제 예제에 적용하면 다음이 제공됩니다.

struct family {
    struct person *father;
    struct person *mother;
    int number_of_sons;
    int family_id;
} f;

/*
 * Fill and initialise f somewhere   */      [...]

 /*
  * pointer to a field of the structure
  * (could be any (non-pointer) member in the structure)
  */
   int *fam_id_ptr = &f.family_id;
   struct family *fam_ptr;

   /* now let us retrieve back its family */
   fam_ptr = container_of(fam_id_ptr, struct family, family_id);

container_of 매크로는 주로 커널의 일반 컨테이너에서 사용됩니다.

이것이 커널의 container_of 매크로에 관한 것입니다.