CONTAINING_RECORD IN EFI

转自：http://blog.csdn.net/hgf1011/article/details/4635888

CONTAINING_RECORD IN EFI

 

EFI BIOS几乎全部用C完成，它几乎将C语言的各种技巧发挥到了极致。C的精髓泰半是指针，另外宏也是非常值得称道的。程序员对于宏的评价可谓褒贬不一，有人说它是万恶之源，有人则赞其为一把利刃。我个人觉得运用之妙，存乎一心，宏不是万能的，但是有一些场合使用宏确实可以大大的提高程序的可读性，有些跨平台的特性离开了宏还真是不行。_CR是EFI之中经常会被用的宏，我们来看看它的庐山真面目吧：

 

//

//  CONTAINING_RECORD - returns a pointer to the structure

//      from one of it's elements.

//

#define _CR(Record, TYPE, Field)  ((TYPE *) ((CHAR8 *) (Record) - (CHAR8 *) &(((TYPE *) 0)->Field)))

找出TYPE类型结构体成员Field所在结构体的地址,Record是Field的地址。

这个宏的作用是根据一个结构体成员变量的的地址获得该结构体基地址。举例如下：

struct  _Test

{

      CHAR8   t0;

      UINT16  t1;

      UINT8   t2;

      UINT32  t3;

};

我们在某一个地方获得了t2的地址t2Ptr，这时如果要得到t2所在结构体的基地址就可以这样做：struct _Test* bPtr = _CR(t2Ptr,struct _Test,t2);预处理展开之后就是这副样子 struct _Test* bPtr = ((struct _Test*)((CHAR8*)(t2Ptr)-(CHAR8*)&((struct _Test *)0)->t2)，其实我觉得关键的部分在这句“(TYPE *) 0)->Field”，它其实就是获得该成员在结构体中的偏移位置（offset），该成员变量的地址减去它在结构体中的偏移也就获得了基地址了。

 

一图胜千言，如上图所示，假设t2的地址是0x1005,那么bPtr应该是多少呢？只要用t2-t2的offset（0x03）即可，也就是0x1002。是不是很简单?

ANSI C标准允许值为0的常量被强制转换成任何一种类型的指针，并且转换结果是一个NULL指针，因此((type *)0)的结果就是一个类型为type *的NULL指针。如果利用这NULL指针来访问type的成员当然是非法的，但&( ((type *)0)->field )的意图仅仅是计算field字段的地址。聪明的编译器根本就不生成访问type的代码，而仅仅是根据type的内存布局和结构体实例首址在编译期计算这个（常量）地址，这样就完全避免了通过NULL指针访问内存的问题。又因为首址为0，所以这个地址的值就是字段相对于结构体基址的偏移。以上方法避免了实例化一个type对象，并且求值在编译期进行，没有运行期负担。

大概是英雄所见略同吧，这种形式的宏在Linux kernel 和Windows Kernel中也都有存在，只不过名字叫的不一样罢了。先看看Linux下长的什么样子吧：

/**

 * container_of - cast a member of a structure out to the containing structure

 *

 * @ptr:        the pointer to the member.

 * @type:       the type of the container struct this is embedded in.

 * @member:     the name of the member within the struct.

 *

 */

#define container_of(ptr, type, member) ({                      /

        const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    /

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

 

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

 

再来看看它在Windows Kernel中的小模样:

#define CONTAININT_RECORD(address, type, field) /
             ((type*)((PCHAR)(address) - (PCHAR)(&((type*)0)->field)))

他们的作用都是一样的，是不是有点天下文章一大抄的感觉啊,呵呵…