C 指向结构的指针：理解元素寻址

所以我有这个结构：

typedef struct my_structure_s{
    uint32_t* label;
    uint32_t* data_1;
    uint32_t* data_2;
} my_structure_t;

最终，我将致力于分配单个大内存块，并移动指针指向大内存块中的适当位置。这个块将足够大，以便我可以为数据_1和数据_2的N1和N2元素留出空间，其中N1和N2在程序中计算

实际上，我将有一些这样的结构，我想最终把它们都指向这个街区的适当位置。我知道如何将指针移动到正确的位置，但我很难理解内存中的内部指针是在哪里创建的

例如，我定义：

my_structure_t* my_struct = malloc( sizeof(my_struct) );
my_structure_t example_struct;
my_struct = &example_struct;

现在我想看看相对地址，所以我写：

printf("Base Address: %p\n", &my_struct);
printf("First Element: %p\n", &(my_struct->label));
printf("Difference: %x\n\n", (uint32_t)&(my_struct->label) - (uint32_t)&my_struct);

由于某种原因，差异是负值！为什么？是的，我使用的是32位内核。第一个元素不应该在堆的旁边，而是更靠下的地方吗？另外，为什么内存差异不是0x4而是-0x8？我认为所有的东西都应该对齐…看看它是一个相同数据类型的重复结构…并且该数据类型的sizeof（）为4

第二，如果我没有将指针指向结构的实例，该怎么办？如果我这样做怎么办：

my_structure_t* my_struct_2;
my_structure_t* big_pool =  malloc( sizeof(my_structure_t) );
my_struct_2 = big_pool;    

printf("Base Address: %p\n", &my_struct_2);
printf("First Element: %p\n", &(my_struct_2->label));
printf("Difference: %x\n",  (uint32_t)&(my_struct_2->label) - (uint32_t)&my_struct_2);

在这里，值是完全古怪的。有一次，我得到了0x49f02aac的差值。那么，实际的标签指针放在内存中的什么位置？在这种情况下，如何确保标签指针本身的地址正好位于基址之后，而不将基址指针指向普通结构实例？它能以某种方式分配吗

也就是说，如果我在创建结构指针之后将标签指针指向某个地方，那么标签指针本身将存储在哪里？如何确保所有这些内部指针都存储在基指针之后，与定义中的顺序相同

是的，是的，我可以定义data_1[MAX_N1]或其他类似的工作，然后定义一个结构指针数组，并为每个指针分配一个固定的内存大小，但我没有。原因是多方面的。请坚持我要问的问题

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谢谢

我的结构

是指向

我的结构

的指针。对于指针相对于它指向的对象的位置没有任何保证

根据您对内存位置的评论，我相信您正在尝试测试什么

printf("Base Address: %p\n", my_struct);
printf("First Element: %p\n", &(my_struct->label));
printf("Difference: %x\n\n", (uint32_t)&(my_struct->label) - (uint32_t)my_struct)

请注意，与您的代码相比，在

my_struct

之前的两个位置删除了

&

回答你提出的实际问题

另外，为什么内存差异不是0x4而是-0x8

要么

sizeof（my_structure\u t*）

是8，要么编译器决定

example_struct

应该是8字节对齐的，并在向堆栈添加变量时添加了填充。

首先，

malloc（）

不分配指针，它为结构分配内存，然后返回指向它的指针。完全可能有一个未初始化的指针，或者指针不指向任何地方（

NULL

）

第二，在C中，关于分配有三种类型的变量：

静态变量（全局变量）。它们在程序运行时始终存在

自动变量（局部变量）。只要包含它们的代码块正在运行，它们就存在

动态变量（malloc）。他们存在，直到他们被释放

记住你的例子：

my_structure_t* my_struct = malloc( sizeof(my_struct) );
my_structure_t example_struct;
my_struct = &example_struct;

第一种结构是动态的，第二种结构是自动的。然后让指针指向自动指针。记住，你可以有指向任何东西的指针。动态变量丢失（泄漏）

这很棘手：

my_struct

是一个指针，但是您得到的是它的地址，所以您得到的是类型为pointer的自动变量

my_struct

的地址

出现-8是因为您正在比较两个局部变量的地址：局部指针

my_struct

和局部结构变量

example_struct

的成员

label

。而这些恰好是内存中的布局

请尝试：

printf("Base Address: %p\n", (void*)my_struct);
printf("First Element: %p\n", (void*)&(my_struct->label));

（顺便说一句：当

printf（“%p”）

时，转换到

（void*）

总是一个好主意

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另一个例子有一个类似的错误：打印结构的地址或指针的值，但不打印指针的地址。

旁注：从内存地址转换到

uint32\t

是一个坏主意，尤其是在64位系统下，这会使代码不可移植。巴拉克——是的，我知道，但我只是这样做试着去理解事物。

printf("Base Address: %p\n", (void*)my_struct);
printf("First Element: %p\n", (void*)&(my_struct->label));