linux内核中的链表实现
linux中内核中链表的实现方式与众不同，它不是将数据结构塞入链表中，而是将链表节点塞入数据结构。
链表代码在头文件<linux/list.h>中声明，其数据结构很简单：
struct list_head{
struct list_head *next;
struct list_head * prev;
};
next指针指向下一个链表节点,pre指针指向前一个。然后，似乎这里还看不出它们有多大的作用。到底什么才是链表存储的具体内容呢？
struct fox{
unsigned long tail_length;/*尾巴长度，以厘米为单位*/
unsigned long weight:/*重量，以千克为单位*/
bool is_fantastic:
struct list_head list;/*所有fox结构体形成链表*/
}
上述结构中，fox中的list.next指向下一个元素，list.pre指向前一个元素。现在链表已经能用了，但是显然还不够方便。因此内核又提供了一组链表操作流程。比如list_add()方法加入一个新节点到链表中。但是这些方法都有一个统一的特点：他们只接受list_head 结构作为参数。使用宏container_or()我们可以很方便地从链表指针找到父结构中包含的任何变量。这是因为在C语言中，一个给定结构中的变量偏移在编译时就被ABI固定下来了。
#define container_of(ptr,type,member) ({
const typeof( (type*)0 ->member *__mptr = (ptr));
(type*) ( (char*)__mptr - offsetof(type,member); );
})
核心作用是从一个结构体（struct）中某个成员的指针，计算出整个结构体的起始地址（指针）。这在处理复杂数据结构如链表、树或内核对象时非常有用，因为它允许你通过成员字段直接访问整个容器结构。
作用详解：
宏的功能：给定一个指向结构体成员的指针（ptr），结构体的类型（type），以及成员的名称（member），这个宏能返回一个指向整个结构体的指针。简单说，就是“通过成员找容器”。
为什么需要它：在C语言中，结构体成员在内存中是连续存储的。如果你只有某个成员的地址（比如链表节点的指针），但需要访问整个结构体（比如包含链表节点的数据结构），这个宏能快速计算出偏移量并定位到起始位置。
宏的解析（逐部分解释）：
#define container_of(ptr, type, member) ({const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); // 步骤1: 定义临时指针变量(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type, member) ); // 步骤2: 计算并转换地址
})1、const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);： • ((type *)0)->member：这是一个技巧，它模拟一个指向type类型结构体的空指针（0地址），并访问其member成员。这样就能获取member的类型（使用typeof）。 • typeof(…)：在编译时获取成员的类型，确保类型安全。 • *__mptr = (ptr)：定义一个临时指针变量__mptr，赋值为传入的ptr（成员指针）。const修饰确保变量不被修改。
2. (type *)( (char *)__mptr - offsetof(type, member) );： • offsetof(type, member)：这是一个标准宏（通常在stddef.h中定义），计算成员member在结构体type中的字节偏移量。 • (char *)__mptr：将成员指针转换为char *类型，因为偏移量是以字节为单位的，这样可以进行精确的指针算术。 • (char *)__mptr - offsetof(type, member)：从成员指针减去偏移量，得到整个结构体的起始地址。 • (type *)：最后将地址强制转换为指向type类型的指针，这样你就可以直接使用这个指针访问结构体的其他字段。
struct person {
int age;
char name[20];
struct list_head list; // 假设这是一个链表节点成员
};
• 如果有一个list_head *ptr指向person结构体中的list成员。 • 使用container_of(ptr, struct person, list)： ◦ 计算list在struct person中的偏移量（比如8字节）。 ◦ 从ptr减去8字节，得到struct person的起始地址。 ◦ 这样，你就可以访问整个person结构体，如person_ptr->age或person_ptr->name。 优势与注意事项： • 优势：高效、类型安全，避免了手动计算偏移量的错误，常用于内核或嵌入式开发。 • 注意事项：这个宏依赖于GNU C扩展（如typeof和({…})语法），所以在非GCC编译器中可能不可用。使用时确保参数正确，否则会导致未定义行为（如野指针）。