給定一個指向結構內成員a的指針，編寫一個返回結構指針的例程

這是我在某個論壇上看到的一個採訪問題。我一直在試圖弄清楚它是如何工作的，但我不太明白。有人可以解釋它是如何工作的嗎？問：給定一個指向結構內成員a的指針，寫一個返回結構指針的例程。給定一個指向結構內成員a的指針，編寫一個返回結構指針的例程

struct s 
{ 
    ... 
    int a; 
    … 
}; 

struct s *get_s_ptr(int *a_ptr) 
{ 
    // implement this. 
}

答案是：

struct s* get_s_ptr(int *a_ptr) 
{ 
    return (struct s*)((char*)a_ptr - (int)&((struct s*)0)->a); 
}

來源

2010-06-20 Steve

什麼**你問**嗎？ – 2010-06-20 02:28:32

對不起，我在標題中有問題，但不是帖子本身。現在已經修復了。 – Steve 2010-06-20 02:31:24

它是如何工作的？

這裏的基本公式（以字節爲單位所有算術）是

address of struct member s->a == s + byte offset of a

鑑於s類型，單一的編譯器，和一個目標機器，他們決定字節的a —抵消它的對於s型的每個結構都是一樣的。

您被給予左手邊，面試官要求您恢復s。你可以通過獲得一個新的等式來做到這一點;減去的字節從兩側偏移：

address of struct member s->a - byte offset of a == s

中存在的問題，你給出的s->a的地址，但你必須要弄清楚的字節偏移。要做到這一點，你有s設置爲零再次使用原始方程：

address of struct member s->a where s is zero == zero + byte offset of a == byte offset of a

C語言中的左側是建立如下

struct pointer s where s is zero (struct s *)0 struct member s->a where s is zero ((struct s*)0)->a address of s->a where s is zero &((struct s*)0)->a

最後的步驟：

爲了使算術合法C這個字節偏移量被轉換爲一個整數。

爲了確保減法是以字節爲單位完成的，a_ptr轉換爲char *。

爲了給出正確類型的結果，其差異轉換爲struct s *。

附錄：作爲禮Bendersky指出，應儘量避免出現這種代碼將是必要的情況下。幾乎總是有一個更好的方法。

來源

2010-06-20 04:14:33

真好，解釋！謝謝 – 2010-06-21 05:18:11

你給出了一個完全錯誤的，非標準的和通常*不好的*代碼段的很好的詳細解釋。 – 2010-06-22 03:05:49

@Eli：好點。我編輯了我的答案。 – 2010-06-22 14:17:24

可以使用offsetof宏。

struct s* get_s_ptr(int *a_ptr) 
{ 
    return (struct s*)((char*)a_ptr - offsetof(struct s,a)); 
}

我遲到了。我的互聯網連接速度很慢。

來源

2010-06-20 03:39:54 Nyan

答案是：它沒有。它不起作用，即使它看起來似乎「一見鍾情」。「答案」試圖解引用空指針，導致未定義的行爲。所以，除非你的「工作」的想法包含未定義的行爲，否則這個答案是行不通的。

該解決方案還有更多的問題，除了嘗試去除空指針（儘管這完全足以將「答案」扔到垃圾箱）。另一個問題是(struct s*) 0的結果是struct s *類型的空指針。該語言不保證空指針的實際物理值。如果可能很容易就像0xBAADFOOD，這會立即搞砸「答案」的預期功能。

隱含技術的正確實施將涉及標準offsetof宏（已在吳年的答覆建議，但我會重複一次）

struct s* get_s_ptr(int *a_ptr) 
{ 
    return (struct s*) ((char *) a_ptr - offsetof(struct s, a)); 
}

來源

2010-06-20 05:01:18 AnT

同意'NULL'指針。理論上它可能是非零的，這是螺絲釘的事情。但是，這個指針沒有取消引用。如果你看看'offsetof'的定義 - 你會看到完全一樣的東西。也就是說，編寫＆（pObj-> a）不會解引用任何東西。因爲表達式的結果是地址。這只是一個算術 – valdo 2010-06-20 07:26:58

＆（pObj-> a）與＆（（* pObj）.a）相同。因此，如果pObj爲NULL，它將解引用NULL指針。 – Nyan 2010-06-20 07:40:36

我在這裏試過了：http://codepad.org/PtLv8XN7。（（struct s *）0） - > a導致seg故障，而＆（（struct s *）0） - > a導致正確的偏移。有什麼想法嗎？無論如何，offsetof（）可能是最好的方法。 – Steve 2010-06-20 08:23:14

認爲這將是有益的，

/* offsetof example */ 
#include <stdio.h> 
#include <stddef.h> 

struct mystruct { 
    char singlechar; 
    char arraymember[10]; 
    char anotherchar; 
}; 

int main() 
{ 
    printf ("offsetof(mystruct,singlechar) is %d\n",offsetof(mystruct,singlechar)); 
    printf ("offsetof(mystruct,arraymember) is %d\n",offsetof(mystruct,arraymember)); 
    printf ("offsetof(mystruct,anotherchar) is %d\n",offsetof(mystruct,anotherchar)); 

    return 0; 
}

輸出：

offsetof(mystruct,singlechar) is 0 
offsetof(mystruct,arraymember) is 1 
offsetof(mystruct,anotherchar) is 11

所以你的情況，

return (struct s*) ((char *) a_ptr - offsetof(struct s, a));

投aptr爲char *
減去a WRT的偏移struct s
投地struct s*
回報resultant ptr

來源

2010-08-05 23:43:55 joshu

給定一個指向結構內成員a的指針，編寫一個返回結構指針的例程

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