C结构内存布局偏移量

我处理的结构如下所示：

struct s1 {
  struct s1 *next;
  char a[64];
  char b[64];
  struct s2 *other;
};

struct s2 {
  uint32_t x;
  uint32_t y;
}

// Assuming we have the following
struct s1 *p1 = ...
char *b = p1->b;

// Offset to get to s2
struct s2 *p2 = (struct s2*) b + 64;

// Access members
uint32_t result = p2->x;

获得了一个指向

s1

的

b

的指针后，我试图使用指针算法访问

s1->other

的成员。我尝试了以下方法：

struct s1 {
  struct s1 *next;
  char a[64];
  char b[64];
  struct s2 *other;
};

struct s2 {
  uint32_t x;
  uint32_t y;
}

// Assuming we have the following
struct s1 *p1 = ...
char *b = p1->b;

// Offset to get to s2
struct s2 *p2 = (struct s2*) b + 64;

// Access members
uint32_t result = p2->x;

我不认为填充是个问题，因为我从

b

这一行开始：

struct s2 *p2 = (struct s2*) b + 64;

应改为：

struct s2 *p2 = *(struct s2**) (b + 64);

添加括号是因为强制转换的优先级高于

+

使用双指针代替常规指针是因为，@M.M说，

b+64

处的对象是

struct s2*

（而不是

struct s2

）

---

强制性免责声明： 我想你这样做只是为了练习

---

你不应该在实际项目中使用这些技巧。如果一定要这样做，至少要使用

offsetof

来避免任何潜在的填充问题。

正如@HolyBlackCat所指出的，明显的问题是类型强制转换优先于

+

-运算符，这样

（struct s2*）b+64

相当于

（struct s2*）（b+64*sizeof（struct s2））

无论如何，我会避免使用指针算术来获取下一个数据成员，因为可能存在填充问题以及硬编码的

64

。（编译器可以自由添加填充字节，因此您不能依赖

64

，但我想您已经意识到了这一点）

我宁愿使用

offsetof

来获取指向相应

b

所属的

struct s1

-对象的指针，然后简单地使用

->other

来获取

struct s2

-指针：

struct s1 {
    struct s1 *next;
    char a[64];
    char b[64];
    struct s2 *other;
};

struct s2 {
    uint32_t x;
    uint32_t y;
};


int main() {
    struct s2 os2 = { 10, 20 };
    struct s1 os1 = { NULL, "asdf", "asdf", &os2 };

    char *b = os1.b;

    struct s1 *ps1 = (struct s1*)(b - offsetof(struct s1, b));

    struct s2 *p2 = ps1->other;

    // Access members
    uint32_t result = p2->x;

    return 0;
}

你的问题是：

// Offset to get to s2
struct s2 *p2 = (struct s2*)b + 64; // Wrong!!  casting b as a s2*
                                      // you are getting the address of
                                      // the 65tth element of an array of s2
                                      // starting at b.

struct s2* p2 = (struct s2*)((char*)&(p1->b) + 64); // note the char* cast here.
                                      // it will make this work even when b 
                                      // is not a char array

---

即使没有强制，此代码也会调用未定义的行为。这是一个明显的禁忌。像这样疯狂地抛出指针违反了有效类型（也称为严格别名）规则。@Olaf我不完全相信发布的代码违反了严格别名，因为使用了

char*

。然而，我根本不需要相信发布的代码是一种非常非常糟糕的方法。为什么不使用联合呢？你使用什么样的C语言、编译器和平台？你想要的部分是由

offsetof

-为什么不使用它？@AndrewHenle:ff。简单地说：当强制转换到

char*

并以

char

的身份访问时，一般不允许做相反的事情。现代编译器将利用这一点。代码调用UB。无需进一步研究（或帮助）。