C语言学习笔记 _内存对齐大小端共用体等

C语言学习笔记 _内存对齐大小端共用体等

offsetof宏

offset宏返回的是member元素相对于整个结构体变量的首地址的偏移量，类型是int：

#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((int) &((TYPE *)0)->MEMBER)

这个宏的原理是，在地址0处虚拟此结构体，然后用地址0的结构体指针获得member元素的地址，那么此地址的数值相当于是偏移量，因为从0出发的地址，偏移量就是其本身；

container_of宏

container_of宏返回指向整个结构体变量的指针，类型是(type *)；

ptr是指向结构体元素member的指针，type是结构体类型，member是结构体中一个元素；

#define container_of(ptr, type, member) ({	\
	const typeof(((type *)0)->member) * __mptr = (ptr);	\
	(type *)((char *)__mptr - offsetof(type, member)); })

此宏通过获取member的数据类型，和其地址ptr，定义与member相同类型的变量__mptr，注意代码中((type *)0)->member)只是为了定义一个结构体以获得member的变量类型，（之所以要这么复杂定义这个指针，是为了不改变ptr这个源指针）。最后利用此地址减去偏移量就可以得到结构体的地址了；

通过此宏，可以从一个元素的指针的指针，得到整个结构体变量的指针，结合offset可以得到所有元素的指针；

typeof关键字的作用是：得到变量的数据类型；

共用体union

共用体方式的使用方法和结构体基本一致；但是含义完全不同；

共用体就是对同一块内存中存储的二进制不同的理解方式；也就是申明同一块内存的不同数据类型；

sizeof共用体，得到的是各元素中占用内存最大的元素的大小；

共用体方法可以用指针加强制类型转换来替代，如下所示：

union student{
   int a;
   float b;
};

// 共用体方式
union test t1;
t1.a = 1123477881;
printf("value = %f.\n", t1.b);

// 指针方式
int a = 1123477881;
printf("point mode: %f.\n", *(float *)&a);

大小端模式

这是两种数据在内存种的存储方式：

大端模式：数据高位存放于低地址，低位存放于高地址；

小端模式：数据高位存放于高地址，低位存放于低地址；

当不确定大小端模式的时候，通过union来判断大小端模式：

union un {
  int a;
  char b;
};

// 判断函数
int check(void) {
	union un u1;
    u1.a = 1;
    return u1.b;
}

// 输出1则为小端模式，输出0则为大端模式
printf("mode is %d.\n", check());

通过union方式判断大小端模式的依据是，int类型占用四字节，数据为00 00 00 01:

大端模式下存放方式为：00 00 00 01；小端模式下存放的方式为：01 00 00 00；

那么当把这段内存按照char读取的时候只会读取低地址的一个字节，于是大端模式下为0，小端模式为1；

另外，位与运算、移位、强制类型转换不能用于检测大小端，因为编译器对其做了封装。

枚举

enum week {
	SUM,	
    MON,
    TUE,
};

enum value {
	TRUE = 12,	  
    FALSE = 13,
};

枚举相当于用符号代替数字，作用于全局，可直接使用。

如果只声明符号，默认从0开始，也可以声明符号与数字。