Como funciona o acesso à struct
? Eu posso colocar os membros na ordem que eu quiser? Como o compilador sabe que parte da memória deve acessar? Como ficaria isto?
struct {
char ch1;
short s;
char ch2;
long long ll;
int i;
};
Um array é uma sequência de elementos de um determinado tipo, certo? O array é uma posição de memória onde terá o primeiro elemento (0), e depois vem outro elemento igual, e assim por diante.
Se o tipo do dado tiver 1 byte e o array tiver 10 elementos, ele ocupará 10 bytes, um atrás do outro, como se fosse uma coisa só.
Se o tipo tiver 4 bytes, o objeto completo terá 40 bytes.
Para navegar entre os elementos, quando acessar var[5]
, onde armazena int
s, na verdade está acessando *(var + 5 * sizeof(int))
, então provavelmente (depende da plataforma) se var
aponta para o endereço 100 da memória (hipoteticamente), esse acesso ocorrerá na posição 120 da memória (100 + 5 * 4).
Pois bem, uma struct
é uma sequência de membros de tipos variados. Esses membros são dispostos um atrás do outro como ocorre no array, mas o tamanho de cada membro variará de acordo com seu tipo. Então o acesso de var.ll
é acessado pelo endereço da variável, mais o tamanho de todos os membros anteriores. Nesse exemplo da pergunta seria var + sizeof(ch1) + sizeof(s) + sizeof(ch2)
. Na verdade tem que considerar o alinhamento também. Então o mais correto é usar o operador offsetof
que dá o deslocamento correto de cada membro.
Para facilitar vamos alinhar melhor e ver como fica:
#include <stdio.h>
#include <stddef.h>
typedef struct {
long long ll;
int i;
short s;
char ch1;
char ch2;
} Tipo;
int main(void) {
Tipo var = { .ll = 1000000000000, .i = 1000, .s = 10, .ch1 = 'a', .ch2 = 's' };
printf("%lld\n", var.ll);
printf("%i\n", var.i);
printf("%d\n", var.s);
printf("%c\n", var.ch1);
printf("%c\n", var.ch2);
printf("%lld\n", *((long long*)(((char*)&var) + offsetof(Tipo, ll))));
printf("%i\n", *((int*)(((char*)&var) + offsetof(Tipo, i))));
printf("%d\n", *((short*)(((char*)&var) + offsetof(Tipo, s))));
printf("%c\n", *((char*)(((char*)&var) + offsetof(Tipo, ch1))));
printf("%c\n", *((char*)(((char*)&var) + offsetof(Tipo, ch2))));
}
Veja funcionando no ideone. E no repl.it. Também coloquei no GitHub para referência futura.
A segunda sequência de prints produz o mesmo resultado, mas fazendo aritmética na mão, que é muito mais complicado. Deixemos o compilador fazer pra gente.
Na mão está fazendo:
var
char *
) e poder manipular os bytes livrementeA beleza do C é justamente tratar tudo da forma mais concreta e simples possível. Entender é mais complicado do que a execução efetiva. Uma estrutura é só um mapa para endereços de memória.
Então nessa struct
do exemplo o acesso seria:
typedef struct {
long long ll; // na posição 0
int i; // na posição 8
short s; // na posição 12
char ch1; // na posição 14
char ch2; // na posição 15
} Tipo;