c语言面试题目之offset函数的作用

看Linux内核的代码，看到很多地方对结构体成员求偏移量。相信很多做过嵌入式的同学在面试中应该会被问到这个问题。怎么求结构体里面的变量的偏移量？？下面我们就解析一下。

#define list_offsetof(type, name) \
(uint64_t)(&(((type*)0)->name))

这个东西理解起来比较简单，也就是定义了一个type指针，然后取成员变量name的相对地址。

#include
typedef struct Test{
  char a;
  int b;
  int c;
}Test_r;
int main(){
    int offsetValue = 0;    
    offsetValue = (int)(&(((Test_r*)0)->b));
    printf("%d",offsetValue); //结构体对齐，所以输出4
}

对于这个东西的作用是什么那，或者说什么时候要用到这个那？？下面写个小的例子，一个双向链表操作：

#include
#define LIST_NODE_INIT(ptr) do{\
    (ptr)->prev = (ptr);\
    (ptr)->next = (ptr);\
}while(0)

#define list_offsetof(type, name) \
    (int)(&(((type*)0)->name))

#define LIST_GET_ENTRY(ptr, type, name) \
    (type*)((int*)(ptr) - list_offsetof(type, name))

//链表定义 
typedef struct _list_node {
    struct _list_node *prev;
    struct _list_node *next;
}list_node_t;

//response内容 
typedef struct response_content{
    int key;
    int value;
}response_content_t;

//response数据结构体 
typedef struct reponse_data{
    response_content_t response_content;
    list_node_t response_node_pool;
}response_data_t;

//定义链表头 
typedef struct response_list{
    int node_count;
    list_node_t response_node_pool;
}response_list;

void list_insert__r(list_node_t *prev, list_node_t *next, list_node_t *ptr)
{
    next->prev = ptr;
    ptr->next = next;
    ptr->prev = prev;
    prev->next = ptr;
}

void list_add_tail__r(list_node_t *head, list_node_t *ptr)
{
    list_insert__r(head->prev, head, ptr);
}

int main(){
    response_list head;
    response_data_t *data;
    response_data_t *tmp_data;
    response_content_t *dataptr = NULL;
    int i =0;
    memset(&head,0,sizeof(response_list));
    LIST_NODE_INIT(&head.response_node_pool);
    data = (response_data_t*)calloc(1,3 * sizeof(response_data_t));
    for(i =0; i < 3;i++){
        tmp_data = (response_data_t*)(data + 1);
        LIST_NODE_INIT(&(tmp_data->response_node_pool));
        list_add_tail__r(&(head.response_node_pool),&(tmp_data->response_node_pool));
    }
    //关键就是我们不需要知道结构体里面的具体内容，只要求出偏移地址既可以得到data的地址 
    dataptr = LIST_GET_ENTRY(head.response_node_pool.next,response_data_t,response_node_pool);
    dataptr->key = 1;
    dataptr->value = 2;
    dataptr = LIST_GET_ENTRY(head.response_node_pool.next,response_data_t,response_node_pool);
    printf("%d %d",dataptr->key,dataptr->value);
    
}

对于结构体我们很多时候不需要关注里面的数据类型，只想得到自己想要的东西。所以我们就可以统一化通过偏移地址。