C言語の構造体でのポインタ参照

Question

下記コードのような構造体を作り、ポインタ増やしながら値を代入したいです。
色々試しましたが、うまく行きません。構造体メンバへのアドレス指定方法についてアドバイスをお願いします。

typedef struct
{
  uint32_t　a  //Address offset: 0x00
  uint8_t   b  //Address offset: 0x04
  uint32_t  c  //Address offset: 0x05
}s_instance;

s_instance *instance;

void hoge(s_instance *hoge){

hoge offset 0x00番地に値を代入
hoge offset 0x04番地に値を代入
hoge offset 0x05番地に値を代入

}

Comments

[maisumakun]

実際に試したコードも書いていただけますか？

[YT0014]

提示された構造体のメンバーへの代入処理を行いたいのですか？
それとも、dllの呼出しなどのため、任意のオフセット位置にメンバーを配置した構造体を作りたいということですか？

[YT0014]

あと、uint32_t a と、unit8_t b は、型が逆ではないでしょうか？

[ParaParaDance]

ただ、構造体メンバーへ代入したいです。
uint32_t *pp;　uint8_t xx = 0x04; pp = &hoge->a + xx; *pp = 100;
こんな感じでエラーでなくなりましたが、これで問題ないですかね？

[ParaParaDance]

YT0014>> メンバのデータ型がバラバラになっているデータベースのようなものを作っています。
ですから、逆ではありません。

[YT0014]

型ではなく、オフセットが誤っていたんですね、納得しました。

[maisumakun]

なぜ、ポインタをオフセット演算させる必要があるのでしょうか。

その必要がないなら、構造体全体のポインタからメンバ参照を行うほうが適切かと思います。

[ParaParaDance]

そうした書き方だとメンバが多すぎて、switch文が長くなるからです。
ポインタ指定ですと、入ってくるデータにoffset番地属性だけ指定しておけば、アクセスできるからです。

[YT0014]

動かなくても良いので、そのswitch文をご提示いただけないでしょうか？
私には、ParaParaDanceさんのやりたいことが理解できておりません。

[ParaParaDance]

#typedef struct{
uint8_t a, uint32_t b, uint32_t c ・・・・・・100個。
}hoge_def;

void switch(hoge_def *hoge, uint32_t data){

switch(data){
case 0: hoge->a = 100; break;
case 1: hoge->b = 200; break;
case 2: hoge->c = 300; break; .........100個}
}
　ポインタを使わないとcaseを１００ 個作る必要があります。
　これをポインタ参照にし、data xは &hoge->a + 0x??;のようにしたいわけです。

Answer 1

正直，質問者がやりたいこと（およびその利点）がまるで理解できていませんが，
構造体のメンバの並びを調整して，型毎に配列にでもしたら楽になるのではないかと想像します．

typedef struct
{
  uint32_t  U32[100];
  uint8_t   U8[50];
}

「uint32_t型の要素の何個目」とかでアクセスできるので，

switch文

で書くにしても，せいぜい型の種類の個数分の分岐で済むんじゃないか？　と．

Answer 2

「ポインタ増やしながら」の意味がわかりませんが
代入したいだけならば

void hoge(s_instance *hoge){
  hoge->a = A;
  hoge->b = B;
  hoge->c = C;
}
void hoge2(s_instance *hoge){
  (*hoge).a = A;
  (*hoge).b = B;
  (*hoge).c = C;
}

がC言語的に正しい方法です。

無理やりキャストを行って

#include <stddef.h>
#include <stdint.h>
void hoge3(s_instance *hoge){
  uintptr_t p = hoge;
  *(uint32_t*)(p+offsetof(s_instance, a)) = A;
  *(uint8_t* )(p+offsetof(s_instance, b)) = B;
  *(uint32_t*)(p+offsetof(s_instance, c)) = C;
}
void hoge4(s_instance *hoge){
  char* p = hoge;
  *(uint32_t*)(p+offsetof(s_instance, a)) = A;
  *(uint8_t* )(p+offsetof(s_instance, b)) = B;
  *(uint32_t*)(p+offsetof(s_instance, c)) = C;
}

みたいな事もできなくはありませんが…無駄に面倒なのでやめた方がよいです。

Answer 3

構造体は指定しないと1バイト単位できっちり詰まりません。

uint8_t b

の部分は、1バイト+パティング3バイトになりそうな気がします。4バイト単位（処理系にもよりますが）のメモリ境界に配置しないとアクセス効率が落ちるため、コンパイラがパティングをします。1バイト単位で詰めるなら、こんな感じになると思います。

#pragma pack(1) //packを1バイト単位にする
typedef struct
{
  uint32_t　a  //Address offset: 0x00
  uint8_t   b  //Address offset: 0x04
  uint32_t  c  //Address offset: 0x05
}s_instance;
#pragma pack() //packを戻す

pragma pack
（Microsoftの機械翻訳怪しいので英語にして読んだほうがいいかも）

Answer 4

構造体メンバーへ代入したいだけならば

hoge->a = 100;
hoge->b = 100;
hoge->c = 100;

なお、オフセットに関しては、質問に記載された通りになっていない可能性があるのはご承知ください。

使い方の詳細は「アロー演算子」辺りを調べてください。

switchをいくつも書き連ねたくないとのことなので、こんな書き方はいかがでしょうか？

typedef struct
{
  uint32_t  a;
  uint8_t   b;
  uint32_t  c;
} s_instance;

typedef struct
{
	uint32_t data;
	void (*setter)(s_instance* hoge, uint32 value);
} DateSetter;

void setterToA(s_instance* hoge, uint32 value)
{
	hoge->a = value;
}

void setterToB(s_instance* hoge, uint32 value)
{
	hoge->b = (uint8_t)value;
}

void setterToC(s_instance* hoge, uint32 value)
{
	hoge->c = value;
}

DateSetter[] dataSetterArray =
{
	{ 0, setterToA },
	{ 1, setterToB },
	{ 2, setterToC },
	{ 3, setterToA },
	{ 4, setterToA },
	{ 5, setterToA },
	{ 6, setterToB },
	{ 7, setterToB },
	{ 8, setterToC },
	{ -1, NULL     }	// 終端マーク
};

void hoge(s_instance *hoge, uint32_t data){
	for (int i = 0; dataSetterArray[i].setter != NULL; i++) {
		if (dataSetterArray[i].data == data ) {
			*(dataSetterArray[i].setter)(hoge, data);
			break;
		}
	}
}

申し訳ありませんが、環境がないので、未検証です。
関数ポインタからの呼出しが誤っていたら申し訳ございません。

Answer 5

  uint32_t　a  //Address offset: 0x00
  uint8_t   b  //Address offset: 0x01

この時点でおかしいです。bがaの領域に食い込んでしまっているので、このような配置にはなりません。

Comments

[ParaParaDance]

構造体なのにどうしてbがaへ食い込むのですか？
積み上げでbufferが配置されるのではないですか？

[maisumakun]

> 積み上げでbufferが配置されるのではないですか？

そうです。だから、bのオフセットは0x01にはならず、もっと後になります。

[ParaParaDance]

あ、すみません。offset番地の記入を間違えました。正しくは以下の通りです。修正します。
uint32_t　a //Address offset: 0x00
uint8_t b //Address offset: 0x04
uint32_t c //Address offset: 0x05

[maisumakun]

> 正しくは以下の通りです。

とも限りません。アラインメントの関係上、cが0x05に来ない可能性も高いです。

[ParaParaDance]

Windowsではなく、ARMの直叩きなのに連続アライメントにならない場合もあるでしょうか？

[maisumakun]

古いARMはアライメントを守らないとまともに処理できませんし、それ以降でも境界がずれたデータをハンドリングさせるには設定が必要です。

x86のほうが、境界ズレには寛容です。

[maisumakun]

> ポインタ指定ですと、入ってくるデータにoffset番地属性だけ指定しておけば、アクセスできるからです。

でしたら、自分でオフセットを数えずに、offsetofのようなマクロを使いましょう。

[ParaParaDance]

こういうマクロもあったのですね。有難うございます。