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在C中迭代相同类型的结构成员

iteration struct c

Misha M · 技术社区 · 16 年前

是否可以使用指针迭代C结构,其中所有成员都是同一类型的。以下是一些不编译的示例代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct
{
    int mem1 ;
    int mem2 ;
    int mem3 ;
    int mem4 ;
} foo ;

void my_func( foo* data )
{
    int i ;
    int* tmp = data ; // This line is the problem

    for( i = 0; i < 4; ++i )
    {
        ++tmp ;
        printf( "%d\n", *tmp ) ;
    }
}

int main()
{
    foo my_foo ;
    //
    my_foo.mem1 = 0 ;
    my_foo.mem2 = 1 ;
    my_foo.mem3 = 2 ;
    my_foo.mem4 = 3 ;
    //
    my_func( &my_foo ) ;
    return 0 ;
}

如果编译器/内核不尝试为缓冲区溢出提供堆栈保护,那么foo的成员应该在内存中逐个对齐。

所以我的问题是:

我如何迭代同一类型的C结构的成员。

7 回复 | 直到 16 年前

Mark Ransom 16 年前

最简单的方法是创建一个联合,其中一个部分单独包含每个成员,另一个部分包含一个数组。我不确定平台相关的填充是否会干扰对齐。

Jerry Coffin 16 年前

大多数尝试将联合与数组一起使用都容易失败。只要您只使用int,它们就有相当大的工作机会,但是对于其他类型(尤其是较小的类型),它们可能会非常频繁地失败,因为编译器可以(尤其是使用较小的类型)在 struct ,但不允许对数组的元素执行此操作)。

但是,C有一个 offsetof() 可以使用的宏。它产生一个项目在 结构 ,这样您就可以创建一个偏移数组,然后(在强制转换时要小心一点)将该偏移添加到结构的地址中,以获取成员的地址。强制转换时要注意的是,偏移量以字节为单位,因此需要强制转换 结构 到 char * ,然后添加偏移量,然后将结果强制转换为成员的类型( int 在你的情况下)。

AnT stands with Russia 16 年前

从语言的角度来看:不能。结构的数据成员不是…呃…在C语言中“可迭代”,不管它们是属于同一类型还是属于不同类型。

使用数组而不是一组独立成员。

Andreas Brinck 16 年前

还可以使用未命名的联合/结构:

struct foo {
    union {
        struct {
            int mem1;
            int mem2;
            int mem3;
            int mem4;
        };
        int elements[4];
    };
};

foo thefoo;
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    thefoo.elements[i] = i;
}

这可能不适用于某些编译器,在本例中,您必须明确地命名内部的联合和结构。 foo ,

dave4420 16 年前

    int* tmp = &data->mem1 ;  // explicitly get the address of the first int member

正如您所说,您必须小心对齐和其他内存布局问题。你做这个应该很好 int 尽管如此。

但我想问一下,这将使您的代码具有多大的可读性。

偶然地,

    tmp += ( i * sizeof(foo) ) ;

我不认为这会像你想象的那样,但我不完全确定你想要它做什么。使用 ++tmp; 如果你想跳到下一个 int 同一成员 foo 对象。

John Bode 16 年前

这是另一种方法;我从未有过这样做的理由,但它的优点是不破坏结构定义。创建指向感兴趣成员的指针数组,然后在该数组上迭代:

typedef struct { int mem1; int mem2; int mem3, int mem4; } foo;
...
foo theStruct;
int *structMembers[4] = { &theStruct.mem1, &theStruct.mem2, 
                          &theStruct.mem3, &theStruct.mem4};
...
for (i = 0; i < 4; i++)
{
  printf("%d\n", *structMembers[i]);
}

这样,您就不必担心对齐问题会咬到您,您可以任意地对想要迭代成员的方式进行排序(例如,您可以对其进行排序,因此漫游是“mem4、mem3、mem2、mem1”)。

William Bell 16 年前

您应该能够将foo指针转换为int指针。

一个更清洁的解决方案是如下声明foo。

typedef struct
{
    int fooints[ 4 ] ;
} foo ;

然后迭代int数组。

for ( int i = 0 ; i < 4 ; i++ )
{
    printf( "%d\n" , *( foo->fooints + i ) ) ;
}

您可以继续创建成员函数来访问和/或操作int数组。