sizeof()C结构的一部分 - 排序

Question

我想获取一些C结构中的部分数据,以部分序列化/反序列化它们,将字节从内存写入磁盘,反之亦然.

这些结构事先是未知的,它们是用我自己的C代码生成器(以及将序列化它的代码)动态构建的.可序列化字段将放置在结构的开头.

假设有一个包含4个字段的结构,前两个将被序列化:

typedef struct {
   int8_t x1;   
   int32_t x2;   /* 1 + 4  = 5 bytes (if packed) */
   int8_t y1;
   int32_t  y2;   /* 1 + 4  +1 + 4 = 10 bytes (if packed) */ 
}  st;

我计划抓取指向struct变量的指针,并写入/读取n覆盖这两个第一个字段(x1, x2)的字节.我不认为我需要担心对齐/打包,因为我不打算序列化在不同的编译中存活(只有一个唯一的可执行文件可以读/写数据).而且,由于我的目标是广泛的编译器 - 体系结构,我不想对对齐包装或编译器特定的技巧进行假设.

然后,我需要计算字节数.我不能sizeof(st.x1)+sizeof(st.x2)因为alingment-padding 而这样做.所以,我打算从结构的开头到第一个"非持久"字段减去指针:

st myst;
int partsize = (char*)&myst.y1 - (char*)(&myst);
printf("partial size=%d (total size=%d)\n",partsize,sizeof(myst));  

这似乎有效.它可以放在宏中.

(对于记录:我还尝试编写另一个不需要结构实例的宏,就像这样,但这里似乎不可能 - 但这对我来说并不重要).

我的问题:这是正确和安全的吗？你能看到任何潜在的陷阱,或者更好的方法吗？

除其他外:C标准(和事实上的编译器)是否假设结构域在内存中的顺序与它们在源中定义的顺序相同？这可能是一个愚蠢的问题,但我想确定......

更新:答案中的一些结论和我自己的发现:

1. 我的方法似乎没有问题.特别是,C规定struct字段永远不会改变顺序.

2. 也可以(如aswer建议的那样)从最后一个持久字段计数并添加其大小:(char*)&myst.x2 + sizeof(&myst.x2) - (char*)(&myst).这将是等效的,除了它不包括最后一个字段的填充字节(如果存在).一个非常小的优点 - 一个非常小的缺点,不那么简单.

3. 但是,接受的答案offsetof似乎比我的建议更可取.它是清晰的表达和纯编译时间,它不需要结构的实例.它似乎是标准的,可在任何编译器中使用.如果一个人不需要编译时构造,并且有一个可用的结构实例(就像我的场景一样),两个解决方案基本上是等价的.

Answer 1

你看过这个offsetof设施吗？它从结构的开头返回成员的偏移量.因此offsetof (st, x2)返回x2结构开头的偏移量.因此,在您的示例中,offsetof (st, x2) + sizeof(st.x2)将为您提供序列化组件的字节数.

这与你现在正在做的非常相似,你只需要在x2之后忽略填充并使用很少使用的C片段.

Answer 2

C保证了这种行为.它旨在允许原始多态性.考虑:

struct X {
   int a;
};
struct Y {
   int a;
   int b;
};
void foo(X* x) {
   x->a = 10;
};
Y y;
foo((X*)&y); // Well defined behaviour- y.a = 10.