结构体指offsetof宏详细解析
1、#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE*)0)->MEMBER) (include/linux/stddef.h)
1.1 功能:
返回结构体TYPE中MEMBER成员相对于结构体首地址的偏移量,以字节为单位。
1.2 解析:
此类复杂表达式的解析应该采用从内向外、逐层理解的方式。
首先,(TYPE *)0表示将数字0强制类型转换为TYPE类型(TYPE为结构体类型)的指针。因此这里的0代表内存地址0,即我们认为内存地址0开始的sizeof(TYPE)个字节内存储的是一个TYPE类型的变量。
然后,((TYPE *)0)->MEMBER 得到该结构体变量中的MEMBER成员变量,
而 &(((TYPE*)0)->MEMBER) 使用取地址符&取得了MEMBER成员变量的地址,(size_t)加在前面表示将MEMBER成员变量的地址强制类型转换为size_t(即unsigned int),并将结果作为宏的返回值。
可见,offsetof宏返回的是MEMBER成员在内存中的实际地址。又因为整个结构体的起始地址是0,因此MEMBER成员的实际地址在数值上就等于MEMBER成员相对于结构体首地址的偏移量。
1.3 扩展思考:
1.3.1 使用offsetof宏会影响内存0地址处的值吗?
答案是不会,从1.3.2可知offsetof宏的运算是在C编译器编译时完成的,因此内存的0地址在机器指令中根本未被操作,当然不会影响其值了。
1.3.2offsetof宏返回的MEMBER相对于结构体首地址的偏移量是如何得到的?->符号如何能正确寻址到结构体中某个成员变量?
想探究struct如何通过->精确寻址每一个成员,最好的办法就是将C代码汇编为.S的汇编语言代码,通过观察汇编代码可以看到C编译器对代码处理的具体细节。我们的示例代码如下:
#include"stdio.h"
#definemyoffsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
typedefstruct st
{
int a;
int c; //将该行加上或去掉,对比得到的汇编代码的差别
short d; //将该行加上或去掉,对比得到的汇编代码的差别
char b;
}st;
intgetoffsetof(void)
{
return myoffsetof(struct st, b);
}
将以上代码保存为offsetof.c,并且使用arm-linux-gcc offsetof.c –S执行汇编,则会得到offsetof.s文件,内容如下:
.file "offsetof.c"
.text
.align 2
.global getoffsetof
.type getoffsetof, %function
getoffsetof:
@ Function supports interworking.
@ args = 0, pretend = 0, frame = 0
@ frame_needed = 1, uses_anonymous_args= 0
mov ip, sp // 这三行
stmfd sp!, {fp, ip, lr, pc} // 是函数
sub fp, ip, #4 // 栈帧保存
mov r3, #10 // #10即是offsetof宏计算得到的值
mov r0, r3 // 将返回值置于R0中
sub sp, fp, #12 // 函数栈帧
ldmfd sp, {fp, sp, lr} // 恢复
bx lr // 函数返回
.size getoffsetof, .-getoffsetof
.ident "GCC: (GNU) 4.1.2"
以上汇编代码中mov r3, #10一句可以看出,offsetof宏计算member的偏移量是C编译器在编译阶段完成的,而并不需要CPU在运行时去计算得出。
可以尝试着更改struct st中成员b之前的成员,然后再次汇编,对比汇编后代码的不同,以此来验证我们的推论。
结构体指offsetof宏详细解析的更多相关文章
- C语言 - 结构体(struct)比特字段(:) 详细解释
结构体(struct)比特字段(:) 详细解释 本文地址: http://blog.csdn.net/caroline_wendy/article/details/26722511 结构体(struc ...
- C语言笔记(结构体与offsetof、container_of之前的关系)
关于结构体学习,需要了解:结构体的定义和使用.内存对齐.结构体指针.得到结构体元素的偏移量(offsetof宏实现) 一.复习结构体的基本定义和使用 typedef struct mystruct { ...
- 结构体对齐及#pragma详细解释
在linux下c语言结构体对齐: 1.自然对齐 struct 是一种复合数据类型,其构成元素既可以是基本数据类型(如int.long.float 等)的变量,也可以是一些复合数据类型(如array.s ...
- bmp文件格式详细解析
先区分几个概念:16色和16位色一样吗? 不一样! 颜色位数,即是用多少位字节表示的值,每一位可以表示0和1两值.通常图片的颜色深度,简称色深,就是用位数来表示的,所以,我通常会看到8位色,16位色, ...
- Go第六篇之结构体剖析
Go 语言通过用自定义的方式形成新的类型,结构体是类型中带有成员的复合类型.Go 语言使用结构体和结构体成员来描述真实世界的实体和实体对应的各种属性. Go 语言中的类型可以被实例化,使用new或&a ...
- Go语言中结构体的使用-第1部分结构体
1 概述 结构体是由成员构成的复合类型.Go 语言使用结构体和结构体成员来描述真实世界的实体和实体对应的各种属性.结构体成员,也可称之为成员变量,字段,属性.属性要满足唯一性.结构体的概念在软件工程上 ...
- 06. Go 语言结构体
Go语言结构体(struct) Go 语言通过用自定义的方式形成新的类型,结构体是类型中带有成员的复合类型.Go 语言使用结构体和结构体成员来描述真实世界的实体和实体对应的各种属性. Go 语言中的类 ...
- 【C语言】这种求结构体成员大小的方法,你可能需要了解一下~
在C语言编程中,有时候需要知道某结构体中某成员的大小,比如使用堆内存来存储结构体中的某成员时,需要知道该成员的大小,才好确定所需申请的空间大小.求某结构体中某成员的大小,你会怎么做? 例子: type ...
- ARM单片机的头文件如何用结构体定义地址
下面我们以ARM Cortex-M0内核单片机LPC1114的头文件lpc11xx.h文件进行说明. 1.先说两句 lpc11xx.h文件是lpc11xx系列单片机包含的头文件.这个文件的作用和51单 ...
随机推荐
- Socket基础之-启动异步服务侦听
Socket网络编程第一篇: 本文主要是以代码为主. .NET技术交流群 199281001 .欢迎加入 1 //负责监听的套接字 private Socket socketServer; //通知一 ...
- PythonStudy——比较运算符 Comparison operator
1.运算结果为bool类型 print(3 > 5) Output: False 2.可以连比 num = 10 print(1 < num < 20)# 与之上的等价写法是: pr ...
- Transaction rolled back because it has been marked as rollback-only 原因 和解决方案
产生原因 , 1 serviceA 调用 serviceB 然后 B 抛出异常 ,B 所在的 事物 回滚,B 把当前可写 事物标记成 只读事物 , 2 如果 A 和B 是在 同一个事物环境,并且 ...
- phpStudy2018 在win7下切换php7不成功解决办法
phpstudy 由2016升级到2018后,在切换版本时,php5.6及以下版本可以正常切换,切换7.0以上的版本时访问页面报 0xc000007b 错误,网上找了很多方法都没能解决,最后发现是没装 ...
- SpringBoot配置(1) 配置文件application&yml
SpringBoot配置(1) 配置文件application&yml 一.配置文件 1.1 配置文件 SpringBoot使用一个全局的配置文件,配置文件名是固定的. application ...
- Failed to resolve: common Open File 导入项目问题
Failed to resolve: common Open File Warning:Configuration 'compile' is obsolete and has been replac ...
- sitemesh使用
参考文章: https://my.oschina.net/heroShane/blog/199177 http://blog.csdn.net/u013019926/article/details/1 ...
- centos 7 安装sql 审核工具 inception + archer
系统环境: Centos7 + python2.7 + python3 .... 下载 源码地址:https://github.com/mysql-inception/inception Incept ...
- js中记住密码功能
js中记住密码功能(在前端实现) 直接上例子(如果你也要实现的话注意改一些变量名称,jsp代码不包含样式) Jsp代码: <form class="am-form tpl-form-l ...
- Go的CSP并发模型实现:M, P, G
最近抽空研究.整理了一下Golang调度机制,学习了其他大牛的文章.把自己的理解写下来.如有错误,请指正!!! golang的goroutine机制有点像线程池: 一.go 内部有三个对 ...