C указатель arithmetic без объекта структуры

Question

Я думаю, что это невозможно в C, но попросите проверить это. Можно ли сделать арифметику между членами структуры без реальной переменной этого типа? Например:

typedef struct _s1 
{ 
    int a; 
    int b; 
    int c; 
} T1; 

Я хочу видеть смещение члена «c» по сравнению с началом структуры. Это легко, если у меня есть переменная:

T1 str; 

int dist = (int)&str.c - (int)&str; 

Но моя структура слишком велик, и он не имеет ни одного члена в ОЗУ (только в EEPROM). И я хочу сделать некоторые вычисления адресов, но не определять член RAM. Я могу выполнить работу со указателем структуры вместо переменной структуры (она будет стоить всего 4 байта), но случай интересен для меня.

Answer 1

Использование offsetof вы можете сделать расчеты между членами без разжиться переменную этого типа. Все, что вам нужно, это сам тип и имя члена.

Примечание: простые вычисления, скорее всего, не сработают: выравнивание данных. Вы не знаете, какое количество дополнений ваш компилятор собирается бросить в вашу структуру, и это может привести к очень тонким ошибкам или сделать неправильные вычисления неправильными, если вы измените структуру.

Answer 2

stddef.h имеет макрос, называемый offsetof, который дает смещение элемента от начала структуры.

size_t t = offsetof(T1 , c) ; 

Таким образом, вам не нужно фактически объявлять какие-либо структурные переменные.

Answer 3

В заголовке stddef.h есть макрос; offsetof. Вы можете использовать его на структуры, как это:

int dist = (int)offsetof(T1, c); 

Answer 4

Посмотрите Data structure alignment

Это правильно:

size_t dist = offsetof(struct _s1, c); 

Answer 5

Прежде всего, вы производите индивидуальные адреса до int. Я не думаю, что это такая хорошая идея. должно быть не менее int. байт или более размер, адрес/указатель обычно 4 или 8 байтов. Отливка их до int просто не подходит. Если бы я их бросил, я бы использовал unsigned long для 32-битных систем и unsigned long long для 64 бит. Я бы использовал последнее, чтобы быть в безопасности.
Тем не менее, я бы не выбрал адреса вообще и просто использовал макрос offsetof.

Добавить #include <stddef.h> в файл и использовать offsetof макрос, который отбрасывает значение смещения для size_t типа, а не как int, заметьте.Он работает, просто используя 0 в качестве адреса памяти в структуры, а затем возвращает адрес данного элемента, что дает фактическое смещение:

size_t offset = offsetoff(T1, c); 
        //struct, member 

---

Как Zack отметил в своем комментарии, следующую часть ответа не имеет значения, но для ссылок, которые он содержит, и для полноты я просто оставлю его здесь, поскольку offsetof требуется из всех реализаций:

Определите макрос самостоятельно, если вы его не используете По какой-то причине у меня есть stddef.h (что должно быть, потому что offsetof был частично стандартным в течение некоторого времени: C89 и выше), например так:

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

Это должно сделать трюк, но будьте осторожны: эта реализация может привести к непредсказуемому поведению. How and why is explained here
Я принял определение offsetof от the stddef.h source I found here, поэтому вы можете просто загрузить этот файл и использовать его вместо того, чтобы определять макрос в своем собственном файле, но имейте в виду, что используемый вами offsetof не на 100% надежный.

Во всяком случае, этого достаточно на данный момент, больше информации на Google, но вот несколько ссылок:

• GCC docs
• related question on SO
• another SO question

Answer 6

Вы можете использовать offsetof определены в stddef.h.

Я знаю, что это выходит за рамки того, что вы просили, но есть одно интересное использование offsetof, используемое, например, в коде ядра linux, макросе container_of. container_of может вернуть вам адрес материнской структуры, поскольку указатель на один из ее членов:

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

Что вы можете использовать, например:

// pointer_to_c points to a member of the struct, c in this case 
// and you want to get the address of the container 
T1 *container; 
container = container_of(pointer_to_c, T1, c);