C语言宏定义-再看ARRAY_SIZE

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本文详细介绍了C语言中的ARRAY_SIZE宏，用于计算数组元素个数，并探讨了其安全性增强——__must_be_array(arr)。同时，文章讲解了__builtin_types_compatible_p函数的作用，用于判断两种类型是否相等。此外，还阐述了typeof()关键字的用途。最后，列举了相关宏如CMO_ARRAY_SIZE、CMO_PART_OF_ARRAY等，用于数组和结构体成员的大小及偏移计算。

C语言宏定义-再看ARRAY_SIZE

文章目录

C语言宏定义-再看ARRAY_SIZE

1. 简介

做过linux驱动开发的人员，应该都用过ARRAY_SIZE(x)宏，目的求出数组包含的最大个数，在2007内核提交了一个patch，更新了这个宏加入__must_be_array(arr)是防止被误用，比如传入的是指针而不是数组。

#define ARRAY_SIZE(arr) (sizeof(arr)/sizeof((arr)[0]) + __must_be_array(arr))

2. __BUILTIN_TYPES_COMPATIBLE_P

名字：
__builtin_types_compatible_p GNU扩展，用来判断两个类型是否相同。（PS: GCC提供了一系列的builtin函数，可以实现一些简单快捷的功能来方便程序编写，另外，很多builtin函数可用来优化编译结果。这些函数以“_builtin”作为函数名前缀。）

原型：

int __builtin_types_compatible_p(type_a, type_b);

描述：
此函数为GNU扩展，判断type_a和type_b是否是相同的数据类型，相同返回1，否则返回0。该函数不区分const/volatile这样的修饰符，即int和const int被认为是相同的类型。

请注意一下情景：

两个类型的sizeof值跟它的类型判断是相互不影响的，例如：在i386架构下，sizeof(char *) 和 sizeof(int) 的值是相同的，但是他们的类型却是不相同的。
限定符会被忽略，例如const int和int他们的类型是相同的。
相同的类型不同的指针级数是不相同的例如：double*和double**是不相同的。
连个用typedef定义的类型，当且进档他们定义的类型是相同的时候，=它们是相同的。
enum类型是一种特殊的情况，两个enum类型是不相同的。

3. typeof()关键字

typeof() 是GUN C提供的一种特性，可参考C-Extensions，它可以取得变量或者表达式的类型，这个特性在linux内核中应用非常广泛。

具体使用方法参考：C语言中typeof()函数的用法

4. 相关宏

CMO_ARRAY_SIZE(array)	计算一个数组的最大个数
CMO_PART_OF_ARRAY(array, ptr)	判断是否指针是否在array内存范围内
CMO_MEMBER_SIZE(structure, member)	计算结构体成员大小
CMO_MEMBER_ARRAYSIZE(structure, member)	计算结构体数组类成员的最大个数
CMO_MEMBER_DELTA(structure, member1, member2)	计算结构体中两个成员的偏移差值

/* Auxiliary Marco, evaluates to 0 if array is an array; compile error if not
 * array (e.g. pointer).
 */
#if (CMO__HAVE_TYPEOF && CMO__HAVE_BUILTIN_TYPES_COMPATIBLE_P)
#define __cmo_must_be_array(array)                                           \
    CMO_STATIC_ASSERT_OR_ZERO(!__builtin_types_compatible_p(                 \
        __typeof__(array), __typeof__(&(array)[0])))
#else
#define __cmo_must_be_array(array) (0)
#endif /* (CMO__HAVE_TYPEOF && CMO__HAVE_BUILTIN_TYPES_COMPATIBLE_P) */

/**
 * @def CMO_PART_OF_ARRAY
 * @brief Evaluates to 1 if ptr is part of array, 0 otherwise; compile error if
 * "array" argument is not an array (e.g. "ptr" and "array" mixed up)
 */
#define CMO_PART_OF_ARRAY(array, ptr)                                        \
    ((ptr) && ((void *)(ptr) >= (void *)&((array)[0]) &&                     \
               (void *)(ptr) < (void *)&((array)[CMO_ARRAY_SIZE(array)])))

/**
 * @def CMO_MEMBER_SIZE
 * @brief Calc structure of member size.
 *
 * Example:
 * @code
 * struct a = {
 *     uint32_t m1;
 *     uint32_t m2;
 * };
 * size_t size_m2;
 *
 * size_m2 = CMO_MEMBER_SIZE(a, m2); //size_m2 = 4
 * @endcode
 */
#define CMO_MEMBER_SIZE(structure, member) (sizeof(((structure *)0)->member))

/**
 * @def CMO_MEMBER_ARRAYSIZE
 * @brief Calc structure of member array size(Number of entries in an array).
 *
 * Example:
 * @code
 * struct a = {
 *     uint32_t m1;
 *     uint32_t m2[6];
 * };
 * size_t arraysize_m2;
 *
 * arraysize_m2 = CMO_MEMBER_ARRAYSIZE(a, m2); //arraysize_m2 = 6
 * @endcode
 */
#define CMO_MEMBER_ARRAYSIZE(structure, member)                              \
    (CMO_MEMBER_SIZE(structure, member) /                                    \
     CMO_MEMBER_SIZE(structure, member[0]))

/**
 * @def CMO_MEMBER_DELTA
 * @brief Delta from start of one member to the start of another member.
 *
 * Example:
 * @code
 * struct a = {
 *     uint32_t m1;
 *     uint32_t m2;
 * };
 * int delta_m1_m2;
 *
 * delta_m1_m2 = CMO_MEMBER_DELTA(a, m1, m2); //delta_m1_m2 = -4
 * @endcode
 */
#define CMO_MEMBER_DELTA(structure, member1, member2)                        \
    ((int)offsetof(structure, member1) - (int)offsetof(structure, member2))