(size_t)&(((s *)0)->m)的理解

最新推荐文章于 2022-02-23 17:47:21 发布

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#数据结构 #编译器 #null #struct #c

本文详细解释了offsetof宏的工作原理，说明了如何通过类型强制转换及指针操作计算结构体成员相对于结构体起始位置的偏移量，同时指出该方法不适用于位域成员。

#define offsetof(s,m) (size_t)&(((s *)0)->m)

看了半天没弄懂，空指针怎么会不出错的，他们说没有写入操作，即没有 mov x, dword ptr []。找了下别人的理解，最详细的如下：

((s *)0):强制转化成数据结构指针,并使其指向地址0；
((s *)0)->m:使该指针指向成员m
&(((s *)0)->m):获取该成员m的地址
(size_t)&(((s *)0)->m):转化这个地址为合适的类型

你可能会迷惑，这样强制转换后的结构指针怎么可以用来访问结构体字段？呵呵，其实这个表达式根本没有也不打算访问m字段。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，因此((s*)0)的结果就是一个类型为s*的NULL指针。如果利用这个NULL指针来访问s的成员当然是非法的，但&(((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。又因为首址的值为0，所以这个地址的值就是字段相对于结构体基址的偏移。

这里有个地方需要注意:就是offsetof虽然同样适用于union结构，但它不能用于计算位域(bitfield)成员在数据结构中的偏移量。

typedef struct
{
unsigned int a:3;
unsigned int b:13;
unsigned int c:16;
}foo;

使用offset(foo,a)计算a在foo中的偏移量，编译器会报