C语言在编译阶段检查结构体大小

原文:http://blog.csdn.net/dadoneo/article/details/8766972
        工作中有个存储在flash中的结构体由于里面宏控制很复杂，所以其大小变化很大，而这个大小是受限的，常常稍不注意这个结构体大了会引起很严重的后果。网上查到一种方法在编译阶段检查结构体大小，利用的是数组大小限制和一些非法的运算编译错误提示实现。实现方法如下：

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1. typedef struct
   
2. {
   
3.     char a[100];
   
4. }T_XXX;
   
5. 
   
6. typedef struct
   
7. {
   
8.     char a[99];
   
9. }T_QQQ;
   
10. 
    
11.  
    
12. 
    
13. /*检测结构体的大小是否等于特定值*/
    
14. #define SIZE_OF_TYPE_EQUAL_TO(type,size)\
    
15. static inline char size_of_##type##_equal_to_##size()\
    
16. {\
    
17.     char __dummy1[sizeof(type)-size];\
    
18.     char __dummy2[size-sizeof(type)];\
    
19.     return __dummy1[-1]+__dummy2[-1];\
    
20. }
    
21. 
    
22.  
    
23. 
    
24. /*检测结构体的大小是否不等于特定值*/
    
25. #define SIZE_OF_TYPE_UNEQUAL_TO(type,size)\
    
26. static inline char size_of_##type##_unequal_to_##size()\
    
27. {\
    
28.     char __dummy1[0==(10/(sizeof(type)-size))];\
    
29.     return __dummy1[-1];\
    
30. }
    
31. 
    
32.  
    
33. 
    
34. /*检测结构体的大小是否不大于特定值*/
    
35. #define SIZE_OF_TYPE_NOT_LARGER_THAN(type,size)\
    
36. static inline char size_of_##type##_not_larger_than_##size()\
    
37. {\
    
38.     char __dummy1[size-sizeof(type)];\
    
39.     return __dummy1[-1];\
    
40. }
    
41. 
    
42.  
    
43. 
    
44. /*检测结构体的大小是否不小于特定值*/
    
45. #define SIZE_OF_TYPE_NOT_SMALLER_THAN(type,size)\
    
46. static inline char size_of_##type##_not_smaller_than_##size()\
    
47. {\
    
48.     char __dummy1[sizeof(type)-size];\
    
49.     return __dummy1[-1];\
    
50. }
    
51. 
    
52.  
    
53. 
    
54. /*检测结构体的大小是否小于特定值*/
    
55. #define SIZE_OF_TYPE_SMALLER_THAN(type,size)\
    
56.     SIZE_OF_TYPE_NOT_LARGER_THAN(type,size)\
    
57.     SIZE_OF_TYPE_UNEQUAL_TO(type,size)
    
58. 
    
59.  
    
60. 
    
61. /*检测结构体的大小是否大于特定值*/
    
62. #define SIZE_OF_TYPE_LARGER_THAN(type,size)\
    
63.     SIZE_OF_TYPE_NOT_SMALLER_THAN(type,size)\
    
64.     SIZE_OF_TYPE_UNEQUAL_TO(type,size)
    
65. 
    
66.  
    
67. 
    
68. /*检测结构体的大小是否小于特定值 版本2*/
    
69. #define SIZE_OF_TYPE_SMALLER_THAN2(type,size)\
    
70. static inline char size_of_##type##_smaller_than2_##size()\
    
71. {\
    
72.     char __dummy1[size-sizeof(type)-1];\
    
73.     return __dummy1[-1];\
    
74. }
    
75. 
    
76.  
    
77. 
    
78. /*检测结构体的大小是否大于特定值 版本2*/
    
79. #define SIZE_OF_TYPE_LARGER_THAN2(type,size)\
    
80. static inline char size_of_##type##_larger_than2_##size()\
    
81. {\
    
82.     char __dummy1[sizeof(type)-size-1];\
    
83.     return __dummy1[-1];\
    
84. }
    
85. 
    
86.  
    
87. 
    
88. /*检测结构体的大小是否为特定值的整数倍*/
    
89. #define SIZE_OF_TYPE_IS_MULTIPLE_OF(type,size)\
    
90. static inline char size_of_##type##_is_multiple_of_##size()\
    
91. {\
    
92.     char __dummy1[0-(sizeof(type)%size)];\
    
93.     return __dummy1[-1];\
    
94. }
    
95. 
    
96. /***
    
97.     好了，现在开始，想检查什么，调用相应的宏即可。
    
98.     如果结构大小不符合要求，则会编译出错。
    
99.     注意，对宏的调用，不要写在任何函数内:-)
    
100. ***/
     
101. SIZE_OF_TYPE_EQUAL_TO(T_XXX,100)
     
102. SIZE_OF_TYPE_UNEQUAL_TO(T_XXX,99)
     
103. SIZE_OF_TYPE_NOT_LARGER_THAN(T_XXX,100)
     
104. SIZE_OF_TYPE_NOT_SMALLER_THAN(T_QQQ,98)
     
105. SIZE_OF_TYPE_LARGER_THAN(T_QQQ,96)
     
106. SIZE_OF_TYPE_SMALLER_THAN(T_QQQ,200)
     
107. 
     
108. SIZE_OF_TYPE_LARGER_THAN2(T_QQQ,96)
     
109. SIZE_OF_TYPE_SMALLER_THAN2(T_QQQ,200)
     
110. SIZE_OF_TYPE_IS_MULTIPLE_OF(T_QQQ,9)
     
111. 
     
112.  
     
113. 
     
114. intmain()
     
115. {
     
116.     return 0;
     
117. }

SIZE_OF_TYPE_EQUAL_TO(type, size):
     如果type != size,那么__dummy1  ,__dummy2这2个数组在定义时肯定有一个是负数，数组在分配大小时会将大小视为无符号型处理，那么此时这个数组的大小将会变得很大，例如-1是0xFFFFFFFF(32位机上)，数组存在的位置要么是堆栈 char a[5];要么是代码段chara[5] = {0}; 而堆栈，内存大小总有限制，所以预编译器会检查，并报错。

SIZE_OF_TYPE_UNEQUAL_TO(type, size):
    如果2者相等,10/(sizeof(type)-size) 这个算数运算就会报错，0作除数了。

其他实现方法都采用了类似的原理。