我需要在C预处理器中找到一种方法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，必须垫出来64K，以完美地适应一个嵌入式项目，所以它填充了一个闪存块。所以有一个#定义，它使用sizeof（）将结构中的元素相加，并确定末尾的pad[]需要多大才能使总大小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];
};

这在很长一段时间内都非常有效，直到突然我们在某些构建配置中根本不需要pad，因为它已经精确到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，当检测到该值时，我可以在#if语句中使用它，但它总是失败，因为尽管sizeof（）在#define中是合法的，但在#if中是不合法的。

Answer 1

借助C11中引入的匿名结构，无需任何预处理器即可解决此问题。

将flash类型定义为包含嵌入到匿名结构中的成员的联合。使char_pad[0x10000]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具有鲁棒性。此外，这避免了定义C标准技术上禁止的零长度数组的问题（尽管GCC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;
}

产生预期产出：

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

>

正如注释中建议的，联合成员_pad可以重命名为_rawData，因为_pad的语义学不同于问题中的pad。

如果需要类型中的成员pad，则可以将其作为灵活成员添加到匿名结构的末尾。

typedef union { struct { ...; uint8_t pad[]; }; char _rawData[0x10000]; } flash_t;