关于C语言结构体的小问题

MaJichao

结构体在使用其某成员变量时用：
结构体名.结构体成员     方式

忽然想到   GPIOA->ODR   这个结构，隐约记得这个和指针有关，这个结构具体是啥意思来着，和引用结构体成员变量的方式有什么区别？

zhp

为了彻底弄清这个问题，让我们来看看下面的问题
如下两个表达式，怎样去计算它的结果？
它的结果到底是什么？
（1）结构体变量.成员变量
（2）结构体变量指针->成员变量


首先要明白（1）中的结果是一个变量值，类似 int a 一样，都是变量；
（2）中的结果是一个指针指向的值，跟普通的 *(int *a) 也一样，最终结果是变量。
对编译器来说，要知道一个变量的值，必须先找到它的地址，再确定该变量的类型，
知道了类型，自然就知道数据的字节长度了；而要知道一个指针，就是找到它的地址
即可，这时候的地址即可理解为指针，通过指针指向的地址去找它所存储的变量。


在（1）中的结果是个变量：
要确定它的值，就得先确定它的地址，再确定它的变量类型（即数据占用的字节长度）
它的地址 = 结构体变量首地址 + 成员变量在结构体中的偏移地址
它的类型 = 成员变量前面的类型修饰符
至于成员变量的类型也可为普通类型，比如 int, short, char 等，甚至它也可以为结构体
类型、联合类型、枚举类型等。


在（2）中的结果是个指针（即地址）指向的变量：
只要确定出它的地址即可
它的地址 = 结构体变量首地址 + 成员变量在结构体中的偏移地址它的类型 = 成员变量前面的类型修饰符
它的结果就有点类似于：*(地址）
对地址取* ，结果是变量
在某些代码中，你甚至可以看到以下这样的表达：


（3）( (结构体类型 *)0 )->成员变量


这是什么意思呢？它的计算结果是一个地址？！对，它是个地址
将0地址强制转换成一个结构体类型，通过结构体类型就可以访问结构体
内部的成员变量，说它是一个地址，那么它的地址是多少呢？
（3）的地址 = 0 + 成员变量在结构体中的偏移地址
                    = 成员变量在结构体中的偏移地址
通过上面的计算，可以看出（3）的结果是一个地址，它的大小刚好等于成员变量
在结构体中的偏移地址，所以（3）这种表达式也有一个特殊用途，就是用
来计算一个结构体成员在结构体中的字节偏移量，所以也可以把它当做一个
变量来使用。

接着分析：
#define PERIPH_BASE          ((uint32_t)0x40000000) /*!< Peripheral base address in the alias region */
#define APB2PERIPH_BASE      (PERIPH_BASE + 0x10000)
#define GPIOA_BASE            (APB2PERIPH_BASE + 0x0800)
#define GPIOA              ((GPIO_TypeDef *) GPIOA_BASE)
typedef struct
{
  __IO uint32_t CRL;
  __IO uint32_t CRH;
  __IO uint32_t IDR;
  __IO uint32_t ODR;
  __IO uint32_t BSRR;
  __IO uint32_t BRR;
  __IO uint32_t LCKR;
} GPIO_TypeDef;
GPIOA_BASE =0x40000000 + 0x10000 + 0x0800 = (uint32_t) 0x40010800
GPIOA->ODR = ( (GPIO_TypeDef *)0x40010800) ->ODR
                     = *(0x40010800 + 4*3)
                     = *(0x40010800 + 12)
                     = *((GPIO_TypeDef *)0x4001080C)
好，我们来查看STM32F10X的数据手册，查看存储器映像来核对一下 0x4001080C 这个地址

file:///C:/Users/Administrator/Documents/My%20Knowledge/temp/523943fc-1ee0-42ef-b893-70e450d0dbe6/128/index_files/ad3edc74-58d7-4a84-92ab-bf9ee189544b.png
可以看出GPIO端口A的基地址为:0x40010800
再看ODR在结构体内的偏移地址

file:///C:/Users/Administrator/Documents/My%20Knowledge/temp/523943fc-1ee0-42ef-b893-70e450d0dbe6/128/index_files/d206c303-06b4-4027-a561-202fe00b65b3.png
可以看出GPIOx_ODR的偏移为：00CH     (x是统称，可以是A,B,C,D,E,F,G)
那么 从手册中，我们可以看出 GPIOA->ODR 最终地址为：0x40010800 + 00ch = 0x4001080C
跟前面的宏展开计算结果一致！那么
GPIOA->ODR = VAL;
就等效于
(*(volatile uint32_t*)(0x4001080C)) = VAL;

jkd405

把结构体看做一个特定类型的变量，如果这个变量是实体的，就用点，如果是指针就用箭头

pdwdzz

struct AAA {
    int a;
    char b;
};
struct AAA q; 访问成员就用：q.a;
struct AAA *p; 访问成员就用：p->a;

MaJichao

jkd405 发表于 2018-2-2 09:57
把结构体看做一个特定类型的变量，如果这个变量是实体的，就用点，如果是指针就用箭头

明白了，谢谢啦

MaJichao

pdwdzz 发表于 2018-2-2 11:16
struct AAA {
    int a;
    char b;

嗯嗯，我记得是和指针有关来着，谢啦

Arya

pdwdzz 发表于 2018-2-2 11:16
struct AAA {
    int a;
    char b;

p->a等价于(*p).a

卡西莫

正好在了解这方面的知识