c - 为什么非常量 offsetof 表达式有效？

Question

为什么这样做:

#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stddef.h>

typedef struct x {
    int a;
    int b[128];
} x_t;


int function(int i)
{
  size_t a;

  a = offsetof(x_t, b[i]);

  return a;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    printf("%d\n", function(atoi(argv[1])));
}

如果我没记错 offsetof 的定义，它是一个编译时构造。使用“i”作为数组索引会产生非常量表达式。我不明白编译器如何在编译时评估表达式。 为什么不将此标记为错误？

Answer 1

C 标准不要求它工作，但它可能在某些 C 实现中工作，因为 offsetof(type, member) 扩展为如下内容:

type t; // Declare an object of type "type".
char *start = (char *) &t; // Find starting address of object.
char *p = (char *) &t->member; // Find address of member.
p - start; // Evaluate offset from start to member.

我将上面的内容分成几个部分来显示基本逻辑。 offsetof 的实际实现会有所不同，可能使用依赖于实现的功能，但核心思想是从对象内成员的地址中减去虚构或临时对象的地址，这会导致偏移。它旨在为成员工作，但作为一个意想不到的效果，它也适用于(在某些 C 实现中)结构中的数组元素。

它适用于这些元素，因为用于查找成员地址的构造也适用于查找数组成员的元素地址，并且指针的减法以自然的方式工作。