我需要一种方法在一个C预处理器#if来测试一个值是否会创建一个0大小的数组

Question

我有一个结构，必须扩展到64K，以完美地适合嵌入式项目，使它填补一个闪存块。因此有一个#define，它使用sizeof（）将结构中的元素相加，并确定末端的pad[]需要多大才能使总大小达到64K。

例如,

#define SIZE_OF_MY_PAD (0x10000 - (sizeof(uint16_t) + sizeof(uint8_t)*32 + ... ))

typedef struct {
  uint16_t firstElement;
  uint8_t  secondElementArray[32];
  ...
  uint8_t pad[SIZE_OF_MY_PAD];
};

这已经工作了很长一段时间，直到突然间，我们在某些构建配置中根本不需要pad，因为它已经完全是64K了。这会导致代码失败，因为我们的编译器（不是GCC）不允许pad[0]。我尝试了各种方法来创建一个预处理器值，当检测到这个值时可以在#if语句中使用，但总是失败，因为虽然sizeof（）在#define中是合法的，但在#if中是不合法的。

Answer 1

在C11中引入的匿名结构的帮助下，这个问题可以在不需要任何预处理器的情况下得到解决。

将flash类型定义为包含嵌入到匿名结构中的成员的联合。使charpad[0x10000]成为联合的另一个成员,以强制引入类型的总大小。

typedef union {
    struct {
        uint16_t firstElement;
        uint8_t  secondElementArray[32];
        float thirdElement;
    };
    char _pad[0x10000];
} flash_t;

此解决方案对结构成员布局的任何修改都是健壮的。此外，这避免了定义零长度数组的问题，这在技术上被C标准所禁止（尽管在GCC中允许）。此外，还可以添加一个静态断言来检查闪存的最大大小是否溢出。

示例程序：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stddef.h>

typedef union {
    struct {
        uint16_t firstElement;
        uint8_t  secondElementArray[32];
        float thirdElement;
        // int kaboom[20000]; // will trigger assert if uncommented
    };
    char _pad[0x10000];
} flash_t;

_Static_assert(sizeof(flash_t) == 0x10000, "Oops, flash_t got too large");

int main() {
    flash_t flash;
    printf("offsetof(flash.firstElement) = %zi\n", offsetof(flash_t, firstElement));
    printf("offsetof(flash.secondElementArray) = %zi\n", offsetof(flash_t, secondElementArray));
    printf("offsetof(flash.thirdElement) = %zi\n", offsetof(flash_t, thirdElement));
    printf("sizeof(flash) = %zi\n", sizeof flash);
    return 0;
}

产生预期输出：

offsetof(flash.firstElement) = 0
offsetof(flash.secondElementArray) = 2
offsetof(flash.thirdElement) = 36
sizeof(flash) = 65536