Question

所以我有这个结构：

typedef struct my_structure_s{
    uint32_t* label;
    uint32_t* data_1;
    uint32_t* data_2;
} my_structure_t;

最终，我正在努力分配单个大块内存，并将指针移动到指向大块内存中的适当位置。这个块足够大，以便我可以为data_1和data_2提供N1和N2元素的空间，其中N1和N2在程序中计算。

实际上，我将会有一些这样的结构，我想最终将它们全部指向这个区域中的适当位置。我知道如何移动指针指向正确的位置，但我无法理解内部指针在内存中的创建位置。

例如我定义：

my_structure_t* my_struct = malloc( sizeof(my_struct) );
my_structure_t example_struct;
my_struct = &example_struct;

现在我想查看相关地址，所以我写道：

printf("Base Address: %p\n", &my_struct);
printf("First Element: %p\n", &(my_struct->label));
printf("Difference: %x\n\n", (uint32_t)&(my_struct->label) - (uint32_t)&my_struct);

由于某种原因，差异是负值！为什么？是的我使用的是32位内核。不应该把第一个元素放在堆旁边，但是要进一步向下吗？另外，为什么内存差异不是0x4而是-0x8？我认为一切都应该对齐......看看它是如何重复相同数据类型的结构......并且该数据类型的sizeof（）为4。

其次，如果我没有将指针指向结构的实例，该怎么办？例如，如果我这样做：

my_structure_t* my_struct_2;
my_structure_t* big_pool =  malloc( sizeof(my_structure_t) );
my_struct_2 = big_pool;    

printf("Base Address: %p\n", &my_struct_2);
printf("First Element: %p\n", &(my_struct_2->label));
printf("Difference: %x\n",  (uint32_t)&(my_struct_2->label) - (uint32_t)&my_struct_2);

在这里，这些值非常古怪。有一次，我得到了0x49f02aac的区别。那么实际的标签指针放在内存中的位置是什么？在这种情况下，如何确保标签指针本身的地址在基址之后，而不将基指针指向正常的结构实例？能以某种方式分配吗？

也就是说，如果我在创建结构指针后将标签指针指向某处，那么标签指针本身将存储在哪里？如何确保所有这些内部指针以与定义相同的顺序存储在基指针之后？

是的，我可以定义data_1 [MAX_N1]或其他类似的工作，然后只定义一个结构指针数组，并为每一个分配一个固定的内存大小，但我没有。有各种原因。请坚持我提出的问题。

谢谢！

Answer 1

首先，malloc()不分配指针，它为你的struct分配内存，然后它返回一个指向它的指针。完全可能有一个未初始化的指针，或一个指向任何地方的指针（NULL）。

其次，在C中，有三种类型的变量，分别是：

静态变量（全局变量）。它们一直存在于程序运行中。
自动变量（本地人）。只要包含它们的代码块正在运行，它们就会存在。
动态变量（malloc）。它们一直存在，直到它们被释放。

考虑到这一点你的例子：

my_structure_t* my_struct = malloc( sizeof(my_struct) );
my_structure_t example_struct;
my_struct = &example_struct;

第一个结构是动态的，第二个结构是自动的。然后使指针指向自动指针。记住，你可以指向任何东西。动态变量丢失（泄露）。

printf("Base Address: %p\n", &my_struct);
printf("First Element: %p\n", &(my_struct->label));

这很棘手：my_struct是一个指针，但是你得到它的地址，所以得到的是指针类型的自动变量my_struct的地址。

-8之所以发生是因为您要比较两个局部变量的地址：本地指针my_struct和本地结构变量label的成员example_struct。那些恰好在记忆中如此布局。

尝试改为：

printf("Base Address: %p\n", (void*)my_struct);
printf("First Element: %p\n", (void*)&(my_struct->label));

（顺便说一句：在(void*)时投放到printf("%p")总是一个好主意。

另一个例子有一个类似的错误：打印结构的地址或指针的值，但不打印指针的地址。

Answer 2

my_struct是指向my_structure_t的指针。无法保证指针与其指向的对象相关的位置。

根据您对内存位置的评论

，我相信您要测试的内容

printf("Base Address: %p\n", my_struct);
printf("First Element: %p\n", &(my_struct->label));
printf("Difference: %x\n\n", (uint32_t)&(my_struct->label) - (uint32_t)my_struct)

请注意，与您的代码相比，在{2}之前的&之前删除了my_struct。

回答您提出的实际问题

另外，为什么内存差异不是0x4而是-0x8？

sizeof(my_structure_t*)为8，或者编译器确定example_struct应该是8字节对齐，并在将堆变量添加到堆栈时添加填充。

指向结构的指针：理解元素寻址

2 个答案: