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与struct相关的宏定义(成员变量偏移和获取struct起始地址)

2013-03-15 21:32 302 查看
学过C语言的人都知道,我们可以通过struct定义自己的数据集合,从而实现对数据的封装功能。

在实际的项目实践中,struct定义的结构随处可见。使用struct并不难,网上也有很多介绍struct的文章。

从如构定义到如何使用,讲得很详细。在此我就不多讲。

这里主要介绍在struct中如何获取成员变量的偏移以及通过成员变量的地址获取struct的起始地址。

第二个问题是紧密依赖第一个问题的。

1. 获取成员变量的偏移。

直接上代码吧:

#define offset_of(type, field) ( (unsigned int)&(((type *)(0))->field) )


这个宏对于刚开始学习C语言的人来说是比较困难的。

要理解这个宏,首先要理解宏定义到底是怎么一回事,还有struct是怎么一回事,还有指针的用法。

简单解释一下这个宏:

如果我们定义一个struct:

typedef struct{

int a;

int b;

} A;

那么offset_of(A, b)就会输出b相对于起始地址的偏移。

& -- 这是取地址符号,表示获取当前变量的地址。

0 -- 这是这个宏中最核心的地方。我们知道,对于一个struct, 比如说上面的A, &A->b代表了b的地址, 如果我们想得到b相对于A的偏移,那么&A->b - &A就可以得到。

但如是&A就是0呢。那么&A->b不就是偏移了吗?

好了,当我们有了获取成员变量相对偏移的宏。如果已知成员变量的地址,那我们也可以轻松得获取该成员所在结构体的首地址。

代码如下:

#define container_of(ptr, type, field) (type *)((char *)ptr - offset_of(type, field))
我们只需要把该成员变量的地址减去你相对于首地址的偏移,不就是该结构体的首地址了么?

好了,不多说了,结出一个完整的实例:

// testConsole.cpp : Defines the entry point for the console application.
//
#include "stdafx.h"
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define offset_of(type, field) ( (unsigned int)&(((type *)(0))->field) )
#define container_of(ptr, type, field) (type *)((char *)ptr - offset_of(type, field))

typedef struct{
int     a;
int     b;
char    c;
int     d;
}package_t;

int main()
{
package_t pkg;
int *p;

p = (int *)&pkg.d;
printf("offset of 'd' is %d.\n", offset_of(package_t, d));
printf("The addr of pkg = 0x%x.\n", &pkg);
printf("The addr of d's container = 0x%x.\n", container_of(p, package_t, d));
return 0;
}
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