C 利用宏求结构体成员的偏移值或者根据成员的地址求得结构体的地址

末蓝、 2023-02-20 06:18 12阅读 0赞

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*   *  定义一个宏求结构体内的成员的偏移值
     *  利用成员变量的地址求结构体的地址

C程序的时候，有时候需要根据结构体成员变量的地址，得到结构体的地址，特别是我们想用C来实现C++的继承特性的时候。

结构体的地址表示：

struct father_t { 
    int a;
    char *b;
    double c;
    }f;
    //而不是 ptr = f.b; 这里ptr是b的地址，而不是它指向的地址。
    char *ptr = &(f.b);

结构体的存储：  
开始地址 存储大小  
0 ------- a(4 bytes)  
4 ------- b(4bytes)  
8 ------- c (8 bytes)

## 定义一个宏求结构体内的成员的偏移值 ##

\#define offset(type, member)  
(size\_t)&(((type\*)0)->member)  
首先 (type\*)0 定一个type类型实例开始地址是0，  
((type\*)0)->member 获取(type\*)0的内部成员变量member ，  
&(((type\*)0)->member) 获取内部成员变量的地址，  
(size\_t)&(((type\*)0)->member) 将地址强制转换成 int数据类型。

#include <iostream>
    struct father { 
        char a;
        int b;
        double d;
    };
    
    #define offset(type, member) \ (size_t)&(((type*)0)->member)
    
    int main() { 
        father fa;
        std::cout << offset(father, b) << std::endl;
        return 0;
    }

输出： 4

## 利用成员变量的地址求结构体的地址 ##

#define offset(type, member) \ (size_t)&(((type*)0)->member)
      
    #define contaniner_ptr(type, member_ptr, member) ({\ decltype( ((type *)0)->member ) *ptr = (member_ptr); \ (type *)( (char *) ptr - offsetof(type,member) ); \ })
    // decltype( ((type *)0)->member ) *ptr = (member_ptr); 获取成员的地址
    // (type *)( (char *) ptr - offsetof(type,member) ); 
    // (char *) ptr 将成员的地址转换成字节型指针
    // (char*)__mptr - offsetof(type,member))用来求出结构体起始地址,这里是为char *型指针
    // 在(type *)作用下进行将字节型的结构体起始指针转换为type *型的结构体起始指针。

示例代码：

#include <iostream>
    
    
    struct father { 
        char a;
        int b;
        double d;
    };
    
    #define offset(type, member) \ (size_t)&(((type*)0)->member)
    
    #define contaniner_ptr(type, member_ptr, member) ({\ decltype( ((type *)0)->member ) *ptr = (member_ptr); \ (type *)( (char *) ptr - offset(type,member) ); \ })
    
    //decltype(((type*)0)->member))* _ptr = (member_ptr);
    
    #define contaniner_ptr2(type, member_ptr, member) ({\ (type *)( (char *) (member_ptr) - offset(type,member) ); \ })
    
    
    int main() { 
        father fa;
        int* b2 = &(fa.b);
        // contaniner_ptr(struct father, &(fa.b), b);
        father * c = contaniner_ptr(struct father, &(fa.b), b);
        std::cout << "address c:" << c << std::endl;
    
        father * d = contaniner_ptr2(struct father, &(fa.b), b);
        std::cout << "address d:" << d << std::endl;
        return 0;
    }

输出：  
address c:0x7ffee9bcd8a8  
address d:0x7ffee9bcd8a8