c struct 通过偏移量抓取数据

Question

假设我有这个结构：

typedef struct nKey {
    int num;
    widget* widget;
} NUMBER_KEY;

和一个函数：

void dialKey(widget* widget) {
    // Need to print 'num' of the struct that this widget resides in
}

我该如何完成这个任务？ 我尝试过类似的操作：

    printf("%d", * (int *) widget - sizeof(int)); // Failure.org

编辑：可以安全地假设正在传递的小部件实际上是 NUMBER_KEY 结构的成员

编辑：寻找问题的解决方案而不是其他方法。

Answer 1

正如迈克尔在他的回答中解释的那样，你不能在给定的约束下做到这一点，因为没有办法“走回”指针图。 为了让事情变得更明显，让我画一个所涉及的对象图（用 C 语言术语，而不是 OOP 意义上的）：

+- NUMBER_KEY --+
|  ...          | points to      
| widget field -+-----------+
|  ...          |           |
+---------------+           |   + widget +
                            +-->|  ...   |
                                |  ...   |
                            +-->|  ...   |
                            |   +--------+
                  points to |
[widget argument]-----------+

注意箭头。 它们是单向的——您可以从指针“行走”到指向的值，但不能“行走”回来。 因此，您可以遵循函数的 widget 参数来获取 widget 对象，但是一旦到达，就无法知道还有谁指向它 - 包括 widget 的任何实例code>NUMBER_KEY 结构。 想一想：如果您有十几个指向同一个 widget 的其他指针，其中一些来自不同的 NUMBER_KEY 对象，该怎么办？ 如果不保留 widget 对象中所有指针的列表，它怎么可能跟踪呢？ 如果您确实需要这个，那么您必须这样做 - 让 widget 指向其所属的 NUMBER_KEY。

Answer 2

如果只将 widgit* 而不是 widgit** 传递给 dialKey，则无法执行您想要的操作（widgit* 值与 NUMBER_KEY 结构没有关系）。 假设你的意思确实是这样的：

void dialKey(widget** ppWidget) 
{    
    // Need to print 'num' of the struct that this widget resides in
}

微软有一个漂亮的宏来做这种类型的事情（它有助于能够拥有在 C 中一般操作链接列表的例程）：

#define CONTAINING_RECORD(address, type, field) ((type *)( \
                               (PCHAR)(address) - \
                               (ULONG_PTR)(&((type *)0)->field)))

你可以像这样使用它：

NUMBER_KEY* pNumberKey = CONTAINING_RECORD( *ppWidgit, NUMBER_KEY, widgit);

printf( "%d", pNumberKey->num);

Answer 3

结构体的内存布局由编译器定义，只有在结构体成员之间有 0 字节填充时，您的代码才能工作。 通常不建议这样做，因为 0 字节填充会使您的结构覆盖大多数处理器的标准读取大小。

针对您的问题的一些有用的宏：

#define GET_FIELD_OFFSET(type, field)    ((LONG)&(((type *)0)->field))
#define GET_FIELD_SIZE(type, field)      (sizeof(((type *)0)->field))

示例：

NUMBER_KEY key;
key.num = 55;
int nOffSetWidget = GET_FIELD_OFFSET( NUMBER_KEY, widget);
int *pKeyNumAddress = (int *) &(key.widget) - nOffSetWidget );

printf("%d", * pKeyNumAddress );    // Should print '55'

Answer 4

最安全的解决方案是在 widget 中保留指向相关 nKey 结构的指针

 printf("%d", widget->myKey->num);

所有其他方法都是不安全的

Answer 5

C 标准定义了 offsetof() 宏（在 stddef.h 标头中定义），这在您的情况下很方便。

#include <stddef.h>

void DialKey(widget** foo) {
    printf("%d", *((char *)foo - offsetof(struct nKey, widget)));
}

请注意，您必须传递结构字段的地址，而不是值！