c - 如何在编译时打印结构成员的偏移量？

Question

给定一个结构，例如:

struct A {
    char a;
    char b;
} __attribute__((packed));

我想要 b 的偏移量(在这个例子中，1)在编译时打印的结构中 - 我不想运行程序并调用类似 printf("%zu", offsetof(struct A, b)); 的东西因为在我的平台上打印非常重要。我希望编译器本身打印偏移量，例如:

> gcc main.c
The offset of b is 1

我尝试了一些使用 #pragma message 的方法和 offsetof ，我最接近的是:

#define OFFSET offsetof(struct A, b)
#define XSTR(x) STR(x)
#define STR(x) #x

#pragma message "Offset: " XSTR(OFFSET)

只打印:

> gcc main.c
main.c:12:9: note: #pragma message: Offset: __builtin_offsetof (struct A, b)

它不打印数字偏移量。可以在编译时使用 _Static_assert 对偏移量进行二进制搜索。 - 但我真正的结构很大，这可能会变得有点麻烦。

Answer 1

我怀疑声明的约束“我希望由编译器本身打印偏移量”是一个 XY 问题，我们只需要由用于构建的系统上的构建工具打印偏移量，而不是由编译器专门打印。
在这种情况下，GCC 和 Clang 有能力 include arbitrary text in their assembly output并在该文本中包含各种数据操作数，包括结构偏移的立即数。
在任何函数中，包括以下几行:

#if GenerateStructureOffsets
    __asm__("# offsetof(struct A, b) = %c0" : : "i" (offsetof(struct A, b)));
#endif

然后用开关编译 -DGenerateStructureOffsets和 -S .编译器会生成一个名为 SourceFileName.s 的文件，您可以使用 -o Name如果需要，可以给它一个不同的名字。
然后grep "## offsetof" Name会找到这一行，显示如下内容:
## offsetof(struct A, b) = 1

那么你可以使用sed或其他工具来提取值(value)。
在 __asm__ , "i"说生成一个“立即”操作数。 (offsetof(struct A, b))随之而来的是它应该具有的值(value)。在第一个带引号的字符串中，%c0替换为该操作数的值。0指示要替换的操作数——如果后面列出了多个操作数 __asm__ ，它们的编号为 0、1、2、3，依此类推。 (也有命名它们的机制，这里没有显示。)通常，%0将替换为适合目标汇编语言的立即操作数形式，例如 $1或 #1 .然而，c修饰符说使用裸常量，所以替换文本只是值，在这种情况下 1 .