指向结构内元素的指针 (C)答案

【问题标题】：Pointer to an element inside a structure ( C )指向结构内元素的指针 (C)
【发布时间】：2021-02-02 23:34:32
【问题描述】：

对于 arduino 平台，我想接收 16 个字节并将它们的值填充到一个结构中。目前我有这段代码

if( Serial.available() >= sizeof( newSection ) ) { // if atleast one full struct is received

    Sections newSection ;                   // declare a local Sections object and fill it
    
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ; // the other variables don't exist yet
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    newSection.leftSensor = Serial.read() ;
    
    storeLayout( &newSection ) ;
}

结构“Sections”尚不存在，但它将包含 16 个 uint8_t 类型的变量。虽然这可能工作得很好，但我更喜欢使用 for 循环。

if( Serial.available() >= sizeof( newSection ) ) { // if atleast one full struct is received

    Sections newSection ;                   // declare a local sectuin variable and fill it
    
    uint8_t *ptr ;
    ptr = &newSection.leftSensor ;          // let pointer point to the first variable of local struct object < -???
    
    for( byte i = 0 ; i < sizeof( newSection ) ; i ++ ) {
        *ptr = Serial.read() ;
        ptr ++ ;
    }
    
    storeLayout( &newSection ) ;
}

我对指针并不陌生，但我还没有使用过这个特定的例子，而且比抱歉更安全。

我的问题：我在这个例子中正确使用了指针吗？如果不是，它应该是什么样子？

只有“是”的遮阳篷对我来说就足够了。提前致谢。

编辑：我知道存储中的结构填充，该结构将包含精确的 16x uint8_t 变量。但是，编译器可能会以随机顺序重新安排结构变量的存储，这可能是一个问题。

我也许应该提到的也是重要的事情。它不在示例中。但是该函数 storeLayout( &newSection ) 会将这个本地结构的内容复制到一个结构对象中，该结构对象是数组的一部分。

因此会有一个由 64 个这些结构组成的数组（每个包含 16 个 uint8_t 变量）

有没有办法使用这个例子的for循环而不用把它的变量转换成一个数组？（处理变量存储的随机编译器行为）

【问题讨论】：

"它将包含 16 个变量" 你听说过数组吗？当您可能考虑使用一个时，就是这种情况。数组是为这种东西设计的。不要为指针算术而烦恼。 newSection.leftSensor[i]= Serial.read(); 就是你所需要的。
不清楚您的问题是什么，但struct Sections { uint8_t leftSensor[16]; }; 将允许您循环超过 16 个元素。您的第一个代码块令人费解；您覆盖同一个位置 16 次，这似乎没有效率。
@JonathanLeffler 这只是例子，先生，OP 试图展示分配给单个成员的方法。
否；结构的元素必须按照声明的顺序分配，可能在元素之间或最后一个元素之后进行填充，但在第一个元素之前不允许填充。不允许重新排列。（参见 C11 §6.7.2.1 Structure and union specifiers ¶15 和 ¶17。）
即使没有填充和重新排序元素，使用指针算法指向指针指向的数组之外也是非法的。对于此定义，具有非数组类型的变量计为具有 1 个元素的数组，并且不允许在最后一个元素之后使用超过 1 个元素的指针算术。

标签： c arduino embedded atmega

【解决方案1】：

我认为你的路径是正确的你的代码没关系

你可以看到this发送和接收数据包的答案

下面的例子展示了如何指向一个结构体

typedef struct {
    uint16_t X;
    uint8_t  Y;
    uint8_t  Z;
} Packet;

Packet mPacket;

uint8_t* pY = &mPacket.Y;
uint16_t* pX = &mPacket.X;

// point to whole struct and cast it to byte array 
uint8_t* pPacketBytes = (uint8_t*) &mPacket;

如果您想忽略结构中的填充，请添加以下代码

#pragma pack(push, 1)

// define your structs
typedef struct {
    uint16_t X;
    uint8_t  Y;
    uint8_t  Z;
} PacketNoPadding;

#pragma pack(pop)

你可以通过 print sizeof(Packet) 看到结果

记住在 8 位系统（如 Arduino UNO 或 AVR）中没有填充，但在 ARM MCU 中存在填充li>

【讨论】：

这没有回答问题。