Linux内核中container_of()宏中的(char *)强制转换

Question

Linux内核中container_of()宏中的(char *)强制转换

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

我已经知道第一行用于类型检查，但对于第二行，为什么要进行(char *)转换？我没有找到解释。
我自己做了一些实验代码，即使没有转换，结果似乎也很好。

- moeCake

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- unwind · Accepted Answer

这是为了计算字节级地址而进行的操作。否则，指针算术运算将以指向的类型为基础，这会导致offsetof计算偏移量时出现错误。

在像这样的低级原语内部，将类型转换为char *非常普遍，因为有时您需要将内存视为“字节数组”并在该级别上进行操作。

考虑以下结构作为示例：

struct demo {
  int foo;
  float bar;
};

现在，如果我们这样做：

struct demo test;
float *intptr = &test.bar;

我们应该能够使用container_of()获取指向test的指针：

struct demo *owner = container_of(intptr, struct demo, bar);

这将扩展为：

struct demo *owner = {(
    const typeof( ((struct demo*)0)->bar) *__mptr = (intptr);
    (struct demo*)( (char *)__mptr - offsetof(struct demo,bar) );})

所以第一行声明了一个 float 指针 __mptr 并将参数值复制给它。

第二行将成员指针强制转换为 char *，然后减去 struct demo 中 bar 的偏移量（如果 sizeof (int) 是 4，则为 4），从而回到整个结构体 test 的地址。

如果没有进行 char * 的强制转换，4 将被解释为 float（因为 __mptr 是 float *），这显然会向上溢出得太多（16 字节而不是 4 字节，假设 float 也是 4 字节），导致严重的错误。

请注意，包含 container_of() 扩展的 {( 语法是 GCC 的扩展；在标准 C 中无法使用。

请查看此页面以获取更多关于container_of()的内容。