C/C++编程：宏offsetof()

Love The Way You Lie 2022-12-24 06:53 183阅读 0赞

# 理论 #

C 库宏 offsetof(type, member-designator) 会生成一个类型为 size\_t 的整型常量，它是一个结构成员相对于结构开头的字节偏移量。成员是由 member-designator 给定的，结构的名称是在 type 中给定的。

/*
    * 参数： type -- 这是一个 class 类型，其中，member-designator 是一个有效的成员指示器。
    *       member-designator -- 这是一个 class 类型的成员指示器。
    * 返回值： 该宏返回类型为 size_t 的值，表示 type 中成员的偏移量
    */
    offsetof(type, member-designator)

# 实践 #

#include <stddef.h>
    #include <stdio.h>
    
    struct address {
        
        char name[50];
        char street[50];
        int phone;
    };
    
    int main()
    {
        
        printf("address 结构中的 name 偏移 = %d 字节。\n",
               offsetof(struct address, name));
    
        printf("address 结构中的 street 偏移 = %d 字节。\n",
               offsetof(struct address, street));
    
        printf("address 结构中的 phone 偏移 = %d 字节。\n",
               offsetof(struct address, phone));
    
        return(0);
    }

![在这里插入图片描述][20201127105533516.png_pic_center]

#include <stddef.h>
    #include <stdio.h>
    
    struct MBLOCK {
        
        size_t signature;
        size_t length;
        union {
        
            size_t align;
            char  payload[1];	/* actually a bunch of bytes */
        } u;
    }MBLOCK;
    
    
    int main()
    {
        
        printf("MBLOCK 结构中的 signature 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( struct MBLOCK, signature));  // 0
    
        printf("MBLOCK 结构中的 length 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(struct MBLOCK, length)); // 8
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(struct MBLOCK, u));  // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.align 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(struct MBLOCK, u.align));  // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[0] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(struct MBLOCK, u.payload[0])); // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[1] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(struct MBLOCK, u.payload[1])); // 17
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[2] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(struct MBLOCK, u.payload[2])); // 18
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[12] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(struct MBLOCK, u.payload[12])); // 28
        return(0);
    }

![在这里插入图片描述][20201127111123587.png_pic_center]

`offsetof`作用是 相对于结构体开始的内存地址偏移了多少

当然，我们可以给结构体起一个别名，这样就不需要每次都创建一个结构体了(结果和上面是一样的)

#include <stddef.h>
    #include <stdio.h>
    
    typedef  struct MBLOCK {
        
        size_t signature;
        size_t length;
        union {
        
            size_t align;
            char  payload[1];	/* actually a bunch of bytes */
        } u;
    }MBLOCK;
    
    
    int main()
    {
        
        printf("MBLOCK 结构中的 signature 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(  MBLOCK, signature));  // 0
    
        printf("MBLOCK 结构中的 length 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, length)); // 8
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u));  // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.align 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.align));  // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[0] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.payload[0])); // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[1] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.payload[1])); // 17
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[2] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.payload[2])); // 18
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[2] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.payload[12])); // 28
        return(0);
    }

#include <stddef.h>
    #include <stdio.h>
    
    typedef  struct MBLOCK {
        
        size_t signature;
        size_t length;
        union {
        
            size_t align;
            char  payload[1];	/* actually a bunch of bytes */
        } u;
    }MBLOCK;
    
    
    int main()
    {
        
        printf("MBLOCK 结构中的 signature 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof(  MBLOCK, signature) + 4);
    
        printf("MBLOCK 结构中的 length 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, length) + 100); // 108 ----> 它的意思是先找到offsetof( MBLOCK, length)，然后在偏移100.不会影响原来的内存
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u));  // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.align 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.align) );  // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[0] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.payload[0])); // 16
    
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[1] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.payload[1])); // 17
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[2] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.payload[2])); // 18
        printf("MBLOCK 结构中的 u.payload[2] 偏移 = %lu 字节。\n",
               offsetof( MBLOCK, u.payload[12])); // 28
        return(0);
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
我们可以使用结果体来找到相对某个内存地址偏移多少

#include <stddef.h>
    #include <stdio.h>
    
    typedef  struct MBLOCK {
        
        size_t signature;
        size_t length;
        union {
        
            size_t align;
            char  payload[1];	/* actually a bunch of bytes */
        } u;
    }MBLOCK;
    
    #define SPACE_FOR(len)	(offsetof(MBLOCK, u.payload[0]) + len)
    int main()
    {
        
        printf("相对MBLOCK 结构中的 u.payload[0] 偏移 4字节  = %lu 字节。\n", SPACE_FOR(4));  // 20
        printf("相对MBLOCK 结构中的 u.payload[0] 偏移 84字节 = %lu 字节。\n", SPACE_FOR(84));  // 100
        printf("相对MBLOCK 结构中的 u.payload[0] 偏移 -16字节= %lu 字节。\n", SPACE_FOR(-16));
        return(0);
    }

![在这里插入图片描述][20201127111630299.png_pic_center]

[20201127105533516.png_pic_center]: /images/20221120/0be53867a34e45d5a3124d30a72d5233.png
[20201127111123587.png_pic_center]: /images/20221120/5c809ab8452b489797f12f08ad5ca34f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/88c677e9c2684f989b2d3d14ffa3d1bf.png
[20201127111630299.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20201127111630299.png#pic_center