5、结构元素偏移及寻址细节的一些思考

最新推荐文章于 2025-08-03 15:22:31 发布

wanwanmeizi

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分类专栏： c与指针文章标签： struct 测试 c list null

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本文深入探讨了C语言中结构体的指针偏移和宏定义的运用，通过实例展示了如何计算结构元素的偏移量，并解释了不同数据类型之间的对齐规则。此外，还介绍了结构体寻址的应用及如何从已知元素地址反推结构基址，为理解C语言底层提供了实用视角。

c语言的结构比较好玩，它的指针偏移特别有意思。

下面的宏定义也很奇怪：

#define offsetof(type, number) (size_t)&(( (type *)0) -> number)

开始我以为这个不会通过编译，因为当时我对（void *）0比较敏感，就是NULL指针咯。不过这个宏定义确实是正确的。它用于计算结构元素的偏移量（字节数）。试试就知道了。

struct test

{

char a;

int b ;

char c;

};

测试语句如下：

printf("sizeof(struct test) = %d, offsetof(struct test, a) = %d, offsetof(struct test, b) = %d, offsetof(struct test, c) = %d\n", sizeof(struct test), offsetof(struct test, a), offsetof(struct test, b), offsetof(struct test, c));

运行结果如下：

sizeof(struct test) = 12, offsetof(struct test, a) = 0, offsetof(struct test, b) = 4, offsetof(struct test, c) = 8

1、把上面的结构稍微改一下，测试语句不变。

struct test

{

char a;

char b ;

int c;

};

运行结果如下：

sizeof(struct test) = 8, offsetof(struct test, a) = 0, offsetof(struct test, b) = 1, offsetof(struct test, c) = 4

struct test

{

char a;

char b ;

short c;

};

运行结果：

sizeof(struct test) = 4, offsetof(struct test, a) = 0, offsetof(struct test, b) = 1, offsetof(struct test, c) = 2

还好啦，我自己知道为什么会这样，可是说不上来。简单的讲吧，不同类型之间会出现4字节对齐。也不知道讲的对不对。

以前看到ST的arm结构封装，我很困惑。

typedef struct

{

vu16 CR1;

u16 RESERVED0;

vu16 CR2;

u16 RESERVED1;

vu16 SMCR;

u16 RESERVED2;

vu16 DIER;

u16 RESERVED3;

vu16 SR;

u16 RESERVED4;

vu16 EGR;

u16 RESERVED5;

vu16 CCMR1;

u16 RESERVED6;

vu16 CCMR2;

u16 RESERVED7;

vu16 CCER;

u16 RESERVED8;

vu16 CNT;

u16 RESERVED9;

vu16 PSC;

u16 RESERVED10;

vu16 ARR;

u16 RESERVED11;

vu16 RCR;

u16 RESERVED12;

vu16 CCR1;

u16 RESERVED13;

vu16 CCR2;

u16 RESERVED14;

vu16 CCR3;

u16 RESERVED15;

vu16 CCR4;

u16 RESERVED16;

vu16 BDTR;

u16 RESERVED17;

vu16 DCR;

u16 RESERVED18;

vu16 DMAR;

u16 RESERVED19;

} TIM_TypeDef;

#define PERIPH_BASE ((u32)0x40000000)

#define TIM2_BASE (APB1PERIPH_BASE + 0x0000)

#define TIM2 ((TIM_TypeDef *) TIM2_BASE)

这个也算是结构寻址的一个应用吧，使用起来还是很方便的。

2、如果知道结构里某个元素的地址，这样就可以反推出结构的基址。这是一个很有用的特性。

struct test

{

char a;

char b ;

int c;

list d；

};

如果list是一个双向链表，那么可以就很容易得到节点的地址，从来反推出结构的基址。不少操作系统的调度就是利用了这个原理。

#definelist_entry(node,type,member) ((type *)((unsigned int)(node) - (unsigned int)(&((type *)0)->member)))

总结：我知道的就这么多了。水平不咋滴，多多学习。。