我可以使用另一个结构中的结构成员吗？

Question

从这些问题：Casting one struct pointer to another - C，我想知道，是否可以使用类型为“特定”结构的“一般”结构的成员：

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

enum type_e { CONS, ATOM, FUNC, LAMBDA };

typedef struct {
    enum type_e type;
} object;

typedef struct {
    enum type_e type;
    char *expression;
} lambda_object;

typedef struct {
    enum type_e type;
    object *car, *bus;
    int value;
} cons_object;


object *traverse(object *o){
    if (o->type == CONS){
        cons_object *cons = (cons_object*)o;
        traverse(cons->car);
        traverse(cons->bus);
        return (object*)cons;
    } else if (o->type == LAMBDA) {
        lambda_object *lam = (lambda_object*)o;
        return (object*)lam;    
    }
    return 0;
}

int main(){
    lambda_object l = {LAMBDA, "value to print\n"};
    object *p = traverse((object*)&l);
    printf("sizeof(object):%lu\nsizeof(lambda_object):%lu\n",sizeof(object), sizeof(lambda_object));
    printf("%s\n",*(p+4));

}

没有错误，只是command terminated，所以我不知道出了什么问题，但怀疑我试图推迟错误的地址*(p+4)，但我知道，有一个指向我的字符串的指针。从lambda_object的定义，在enum（4字节长，和int一样）之后，有我的指针。所以我不应该取消引用错误的地址，但我仍然不能。为什么？

输出：

a.c: In function ‘main’:
a.c:46:11: warning: format ‘%s’ expects argument of type ‘char *’, but argument 2 has type ‘object’ {aka ‘struct <anonymous>’} [-Wformat=]
  printf("%s\n",*(p+4));
          ~^    ~~~~~~

Press ENTER or type command to continue
sizeof(object):4
sizeof(lambda_object):16

Command terminated

编辑： 我试过(char*)p[4]，还是终止

Answer 1

首先，就像许多其他人在 cmets 中指出的那样，这不是实现您想要实现的任何目标的理想方式。最简单、最便携的方法是使用 ((lambda_object*)p)->expression 之类的东西。

至于你的代码为什么会这样，或许我可以解释一下。

在此之前，这是您的程序，“固定”以完全按照您想要的方式打印存储的字符串。

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

enum type_e { CONS, ATOM, FUNC, LAMBDA };

typedef struct {
    enum type_e type;
} object;

typedef struct {
    enum type_e type;
    char *expression;
} lambda_object;

typedef struct {
    enum type_e type;
    object *car, *bus;
    int value;
} cons_object;


object *traverse(object *o){
    if (o->type == CONS){
        cons_object *cons = (cons_object*)o;
        traverse(cons->car);
        traverse(cons->bus);
        return (object*)cons;
    } else if (o->type == LAMBDA) {
        lambda_object *lam = (lambda_object*)o;
        return (object*)lam;    
    }
    return 0;
}

int main(){
    lambda_object l = {LAMBDA, "value to print\n"};
    object *p = traverse((object*)&l);
    printf("sizeof(object):%lu\nsizeof(lambda_object):%lu\n",sizeof(object), sizeof(lambda_object));

    printf("%s\n",*((char**)((char*)p+8))); // Note the weird typecasts and p + 8 instead of 4
}

回到这个原因，假设一台 64 位机器，你的 lambda_object 结构在内存中看起来像这样：

| Bytes 0 to 3 | Bytes 4 to 7 | Bytes 8 to 16                |
--------------------------------------------------------------
| type         | padding      | expression                   |
--------------------------------------------------------------

这里应该注意的是expression 是指向字符串的指针，而不是字符串本身。因此，即使 type 仅 4 字节长，expression 也仅从 p + 8 开始，而不是像人们预期的那样以 p + 4 开始。从 4 到 7 的字节将简单地留空作为填充。这是因为 64 位指针必须从 64 位对齐的地址开始。

但是((char *)p + 8) 应该可以正常工作吗？不幸的是没有！我们从p 开始作为指向lambda_object 的指针。我们已将 p 类型转换为 char 指针以到达此结构中的正确偏移量，但这意味着您告诉编译器在位置 p + 8 处有一个字符，而实际上有一个 指针 指向一个字符。如果你将它传递给printf()，它会尝试将此指针打印为字符串，从而导致乱码。

您现在应该做的是取消引用指针p + 8 以获取指针expression，方法是告诉编译器将p + 8 视为指向指针的指针。这是通过对(char**) 的类型转换来实现的。现在您可以取消引用它一次以获得一个 char 指针，最后将它传递给 printf()。