c - 为什么在指针算术之前要强制转换为 (char *)？ (container_of() 内部结构)

Question

宏定义为

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

我已经查看了这里的其他一些问题和互联网上的其他一些资源，我很确定我理解这个宏是如何工作的。

我认为它的作用:在第一行中，它创建了一个新指针，其类型为指向成员类型的指针，并将给定指针的值分配给该指针。然后在第二行它使用 offsetof 找到结构或 union 的开头地址。

我的问题是为什么这行 const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); 在这里。似乎设置了正确的指针类型，然后立即转换为下一行中的 char *。

所以我的问题是为什么 __mptr 必须强制转换为不同类型的指针？为什么不能将它保留为我刚刚将其设置为的任何类型，然后从该指针中减去偏移量，因为无论如何我都会在减法之后再次转换它。此外，虽然我(认为)我明白第一行在做什么，但我不明白为什么它是必要的。

为什么这样做比这样做更好:

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

或者这个

 #define container_of(ptr, type, member) ({                      \
             (type *)( (char *)ptr - offsetof(type,member) );})

Answer 1

因为减法会错误地将偏移量乘以 ptr 的大小。

也就是说，如果没有它，您将得到以下结果:

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