如何用container_of宏實現類型轉換

container_of 是一個宏，用于在 Linux 內核和其他 C 語言項目中實現類型轉換

以下是 container_of 宏的定義：

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

這個宏接受三個參數：

1. ptr：指向成員變量的指針。
2. type：包含成員變量的結構體或聯合體的類型。
3. member：結構體或聯合體中成員變量的名稱。

宏的工作原理如下：

1. 首先，它計算出給定成員在其所屬結構體或聯合體中的偏移量。這是通過 offsetof(type, member) 函數實現的，它返回成員在類型中的字節偏移量。
2. 然后，它將給定的成員指針減去該偏移量，得到結構體或聯合體的起始地址。
3. 最后，它將計算出的地址強制轉換為目標類型的指針。

以下是一個使用 container_of 宏實現類型轉換的示例：

#include<stdio.h>
#include <stddef.h>

typedef struct {
    int id;
    char name[20];
} Student;

int main() {
    Student student = {1, "Alice"};
    int *id_ptr = &student.id;

    // 使用 container_of 宏將 int 指針轉換為 Student 指針
    Student *student_ptr = container_of(id_ptr, Student, id);

    printf("Student ID: %d\n", student_ptr->id);
    printf("Student Name: %s\n", student_ptr->name);

    return 0;
}

在這個示例中，我們有一個 Student 結構體，包含 id 和 name 兩個成員。我們創建了一個 Student 實例，并獲取了 id 成員的指針。然后，我們使用 container_of 宏將 int 指針轉換為 Student 指針，以便訪問整個結構體的成員。