如何使用`offsetof`以标准符合方式访问字段？

Question

假设我有一个结构并将偏移量提取给成员:

struct A {
    int x;
};

size_t xoff = offsetof(A, x);

如果指针以struct A标准符合方式提取成员,我该怎么办？当然假设我们有struct A*正确的偏移量.一种尝试是做类似的事情:

int getint(struct A* base, size_t off) {
    return *(int*)((char*)base + off); 
}

这可能会工作,但要注意的例子指针算术只有似乎标准中定义,如果指针是相同的阵列(或一个过去的结束)的指针,这不一定是这种情况.从技术上讲,构造似乎依赖于未定义的行为.

另一种方法是

int getint(struct A* base, size_t off) {
    return *(int*)((uintptr_t)base + off);
}

这也可能会起作用,但请注意,intptr_t不需要存在,据我所知,算术intptr_t不需要产生正确的结果(例如我记得有些CPU有能力处理非字节对齐的地址,这会建议在数组中intptr_t每个步骤增加8 char.

看起来标准中有遗忘的东西(或者我错过的东西).

Answer 1

根据C 标准，7.19 通用定义<stddef.h>第 3 段offsetof()定义为：

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宏是

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NULL\n

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它扩展为实现定义的空指针常量；和

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offsetof(*type*, *member-designator*)\n

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它扩展为具有 type\n 的整型常量表达式 size_t，其值是以字节为单位的偏移量，从其结构的开头（由type指定）到\n 结构成员（由member-designator指定） 。

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因此，offsetoff()返回以字节为单位的偏移量。

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6.2.6.1总则第 4 段规定：

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存储在任何其他对象类型的非位字段对象中的值由\n n \xc3\x97 CHAR_BIT位组成，其中n是该类型对象的大小（以字节为单位）。

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由于CHAR_BIT被定义为 a 中的位数char，因此 achar是一个字节。

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因此，根据标准，这是正确的：

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int getint(struct A* base, size_t off) {\n    return *(int*)((char*)base + off); \n}\n

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它转换base为 a并向地址char *添加字节。off如果off是 的结果，则结果地址是所指向offsetof(A, x);的地址。xstructure Abase

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你的第二个例子：

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int getint(struct A* base, size_t off) {\n    return *(int*)((intptr_t)base + off);\n}\n

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取决于有符号intptr_t值与无符号size_t值相加的结果。

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