C 語言指標運算解析：結構體陣列指標減法為何得 120

程式碼中 char* p = (char*)(st[2].errstr + 32); printf("%d", p - (char*)st); 輸出 120，核心在於指標減法結果以指標指向型別大小為單位，此處皆為 char*，故結果為位元組數差值。

結構體記憶體佈局

struct st_t {
    int status;        // 4 bytes
    short* pdata;      // 4/8 bytes (假設 32 位元 4 bytes)
    char errstr[32];   // 32 bytes
}; // 總計 40 bytes (含對齊)
st_t st[16];           // 連續 16 個結構體

指標 p 走位過程

1. (char*)st：陣列起始位址（第 0 個結構體開頭）。
2. st[2].errstr：第 2 個結構體（索引 2，即第 3 個）的 errstr 成員起始位址。
   偏移 = 2 * 40 (前兩結構體) + 4 (status) + 4 (pdata) = 88 bytes。
3. st[2].errstr + 32：errstr 陣列結束後的位址，即第 3 個結構體結束、第 4 個結構體開頭。
   偏移 = 88 + 32 = 120 bytes。
4. p - (char*)st：兩 char* 相減，單位為 sizeof(char) = 1 byte，結果 = 120。

關鍵知識點

• 指標減法：ptr1 - ptr2 結果型別為 ptrdiff_t，值為「相差多少個 sizeof(*ptr) 單位」。
• 結構體對齊：編譯器可能在成員間插入填充位元組，sizeof(st_t) 可能大於成員大小總和。此例假設無額外填充（40 bytes）。
• 陣列索引：st[2] 為第 3 個元素，偏移 2 * sizeof(st_t)。

驗證程式

printf("sizeof(st_t)=%zu\n", sizeof(st_t)); // 40
printf("offsetof(errstr)=%zu\n", offsetof(st_t, errstr)); // 8
printf("st[2].errstr - (char*)st = %td\n", (char*)&st[2].errstr - (char*)st); // 88
printf("p - (char*)st = %td\n", p - (char*)st); // 120

掌握指標運算單位與結構體記憶體佈局，是 C 語言底層開發與逆向分析的基本功。