可以编写一个静态断言来验证数据成员的偏移量吗?

Question

给定以下结构体:

struct ExampleStruct {
    char firstMember[8];
    uint64_t secondMember;
};

是否有一种方法来编写一个静态断言来验证secondMember的偏移量是8字节的一些倍数?

Answer 1

Offsetof

您可以使用cstddef库带来的offsetof marco。这里我首先得到偏移量，然后使用模数运算符检查它是否是8的倍数。然后，如果余数为0，则偏移量确实是8字节的倍数。

// Offset.cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstddef>
#include <stdarg.h>
struct ExampleStruct {
    char firstMember[8];
    uint64_t secondMember;
};

int main()
{
     size_t offset = offsetof(ExampleStruct, secondMember);
     if(offset%8==0)
        std::cout << "Offset is a multiple of 8 bytes";
}

这里演示

Offsetof with static_assert

或者根据这个问题的上下文，目标是有一个static_assert。这和

是一样的

// OffsetAssert.cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstddef>
#include <stdarg.h>
struct ExampleStruct {
    char firstMember[8];
    uint64_t secondMember;
};

int main()
{
     size_t offset = offsetof(ExampleStruct, secondMember); // Get Offset
     static_assert(offsetof(ExampleStruct, secondMember)%8==0,"Not Aligned 8 Bytes"); // Check if the offset modulus 8 is remainer 0 , if so it is a multiple of 8
     std::cout << "Aligned 8 Bytes" << std::endl; // If Assert Passes it is aligned 8 bytes
}

这里演示

类型使用

我使用std::size_t类型，因为这是您通常用于存储变量，对象等大小的类型。还因为它根据cppreference.com扩展为std::size_t表达式:

宏offsetof展开为std::size_t类型的整型常量表达式，其值为指定类型对象的开头到其指定成员的偏移量(以字节为单位)，包括填充(如果有)。

引用

cpprefrence

cplusplus

Answer 2

如果你的字体有标准布局，你可以使用offsetof宏:

#include <cstddef>
static_assert(offsetof(ExampleStruct, secondMember) % 8 == 0, "Bad alignment");

这个offsetof宏产生一个常量表达式，如果不满足条件，可以使用静态断言来产生翻译错误。