【程序员面试宝典】【疑问】6.1宏定义用一个宏定义FIND求一个结构体struct里某个变量相对struc的编移量

最新推荐文章于 2025-09-13 02:44:21 发布

原创最新推荐文章于 2025-09-13 02:44:21 发布 · 1.4k 阅读

2 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#struct #面试 #c

《程序员面试宝典》学习笔记专栏收录该内容

1 篇文章

订阅专栏

本文介绍了一个宏定义FIND，用于计算结构体中成员变量相对于结构体起始位置的偏移量。解释了如何通过将0转换为结构体指针并访问其成员来实现这一功能。

题目：

用一个宏定义FIND求一个结构体struct里某个变量相对struc的编移量

如：struct student
{
int a;
char b;
double c;
}
则：
FIND(struct student,a); //等于0
FIND(struct student,b）;//等于4

答案：#define FIND( struc, e ) (size_t)&(((struc*)0)- >e)

【疑问】：解答说(struc*)0 表示假设在0地址处有一个结构体struc，为什么说结构体struc的地址是0？？

【解答】：0并不是结构体的地址，结构体在定义的时候并没有分配内存空间，将0转化成（struc*）类型的指针之后就相当于这块有一个结构体变量，可以通过&(((struc*)0)- >e)来访问地址，但是不能通过这个来访问这块内存，这样不安全。

采用0这个地址是因为，指针一般只能指向0这样的随意的地址，比如说随意指向一个另外的值的地址
是不安全的。因为对0指针删除多次是安全的。

以下来自参考文献

【参考文献】：http://blog.youkuaiyun.com/wangyangkobe/article/details/5934093

http://blog.youkuaiyun.com/laurent1987/article/details/7658437

首先，ANSI C标准允许任何值为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，所以我们的第一步(struc*)0，就是把0转换为一个struc类型的指针。利用这个访问结构体里面元素的话，是非法的。参考文献：http://blog.youkuaiyun.com/huichengongzi/article/details/7478739 里面提到：“&(((s*)0)->m)的意图并非想存取s字段内容，而仅仅是计算当结构体实例的首址为((s*)0)时m字段的地址。聪明的编译器根本就不生成访问m的代码，而仅仅是根据s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。”

(struc*)0----------表示将常量0强制转化为struc *型指针所指向的地址
&(((struc*)0)- >e)--表示取结构体指针(struc*)0的成员e的地址,因为该结构体的首地址为0,所以其实就是得到了成员e距离结构体首地址的偏移量.
(size_t)-----------是一种数据类型,为了便于不同系统之间移植而定义的一种无符号型数据,一般为unsigned int

(struc*)0 表示假设在0地址处有一个结构体struc
((struc*)0)- >e 表示在0地址处的结构体struc的成员e
&(((struc*)0)- >e) 表示在0地址处的结构体struc的成员e 的地址
(size_t)&(((struc*)0)- >e) 将0地址处的结构体struc的成员e 的地址转换成整数类型
2.

为什么要增加size_t呢？

首先size_t的定义是什么呢，在文件 stddef.h中可以找到答案。

typedef unsigned int size_t; /*mine is 32bit machine*/

可见就是将偏移量转化为无符整型，其实32位机器的地址就是无符号的32位整数。一般情况下，不进行size_t类型转化也是没有问题的（后面的实验可证）。我认为，只有偏移量足够大，当大于 0x80000000时才有影响，因为这时候的偏移量最高位是1，机器默认为是负数了。似乎上面宏定义OFFSETOF中更能说明这个问题，因为这个宏定义是一个差值，最高位是1就肯定是负数了。使用printf("%d", &var);打印一个变量的地址就是个负数。这只是我的看法，网上基本没有什么人分析为什么添加size_t的强制类型转化。因为系统对数组长度的大小是有限制的，所以也不能实验得到数据。