Langsung ke konten utama

Makro Offset pada Bahasa C

Diketahui bahwa elemen pada struktur data akan disimpan dalam suatu urutan sekuensial pada deklarasinya masing-masing. Bagaimana cara untuk mengekstrak perpindahan elemen dalam suatu struktur tersebut? Hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan makro offset. Biasanya dilakukan pemanggilan struktur atau tipe union (atau class dengan kontruktor trivial) sebagai tipe plain old data (POD), yang akan digunakan untuk tipe data aggregasinya. Makro non-standar berikut dapat digunakan untuk mendapatkan perpindahan elemen dalam byte dari alamat dasar variabel struktur pada program. 

#define OFFSETOF(TYPE, ELEMENT) ((size_t)&(((TYPE *)0)->ELEMENT))

Nol di casted ke tipe dari struktur dan alamat elemen yang diperlukan akan diakses dan akan di-casted ke size_t. Sepertinya halnya standar size_t dari tipe unsigned int. Ekspresi keseluruhan pada program menghasilkan jumlah byte setelah ditempatkannya elemen dalam suatu struktur.

Sebagai contoh, kode berikut akan mengembalikan 16 byte (padding dianggap pada mesin adalah 32 bit) sebagai perpindahan variabel karakter c dalam struktur POD.

#include <stdio.h> 

 

#define OFFSETOF(TYPE, ELEMENT) ((size_t)&(((TYPE *)0)->ELEMENT)) 

 

typedef struct PodTag 

int   i; 

double d; 

char  c; 

} PodType

 

int main() 

printf("%d", OFFSETOF(PodType, c) ); 

getchar(); 

return 0

}


Pada kode program tersebut, nilai ekspresi akan mengembalikan pemindahan dari elemen c pada struktur PodType.

OFFSETOF(PodType, c);

Setelah tahap preprosesing makro akan berkembang menjadi: 

((size_t)&(((PodType *)0)->c)) 

Karena pertimbangan nilai 0 sebagai alamat variabel struktur, maka c akan ditempatkan setelah 16 byte dari alamat basisnya yaitu 0x00 dan 0x10. Setelah itu, akan diterapkan tanda & pada elemen struktur (dalam hal ini bahasa c) dan kemudian mengembalikan alamat elemen 0x10. Casting alamat ke int (size_t) hasil unsigned dalam jumlah byte elemen ditempatkan dalam struktur pada program.

Catatan: Dapat dipertimbangkan bahwa alamat operator ''&'' adalah redundant. Tanpa alamat operator pada makro, kode de-referensi pada sktruktur elemen akan diganti dengan alamat NULL. Hal ini akan menyebabkan pengecualian pelanggaran akses pada saat runtime ketika program sedang dijalankan.

Komentar

  1. Apa yang dimaksud dengan offset pada bahasa C?

    BalasHapus
    Balasan
    1. First of all, tidak ada yang namanya segments dan offset dalam bahasa C. Kedua hal tersebut adalah fitur model yang terdapat dalam memori tipe x86, yang sepenuhnya diabstraksi pada bahasa C dan programmer tidak perlu mengkhawatirkan apapun tentang hal tersebut, yang perlu dilakukan hanya memikirkan bagaimana segments atau offset tersebut jika ingin ditulis dalam kode assembly secara langsung.

      Intinya, program hanya melihat memori yang telah dialokasikan untuknya seolah-olah ada beberapa rung memori yang tersebdia, atau terdapat suatu segments yang berbeda didalamnya. Dalam setiap segments user dapat mengakses data menggunakan offset, yang hanya berupa koordinat lokasi yang dingin diakses saja.

      Kedua hal tersebut merupakan peninggalan masa lalu dari sistem memori x86 yang dikembangkan pada tahun 1980 hingga awal tahun 1990, ketika preprosesor masih menggunakan mode 16 bit. Karena penunjuk 16 bit hanya dapat mengambil nilai 65536, jadi sangat tidak mungkun untuk menangani program lebih dari 64 kb memori, kecuali program tersebut telah tersegmentasi. Dalam mode 32 bit, program biasanya telah terdiri dari tiga buah segments, satu untuk stack, satu untuk eksekusi program itu sendiri, dan satu lagi adalah untuk data. Sedangkan dalam mode 64 bit, segments hampir sudah tidak pernah digunakan lagi sama sekali pada program.

      Hapus
  2. Programmer dapat melakukan visualisasi segments sebagai sebuah divisi logis dari sebuah program, karena setiap program yang akan dijalankan harus terlebih dahulu dimuat dalam RAM atau memori utama, dan karena ukuran program yang telah menjadi begitu besar dalam proses pengembangannya, sehingga tidak mungkun untuk membuat keseluruhan program dalam satu lokasi memori sekaligus. Bahkan, meskipun hal tersebut bisa dilakukan, hal tersebut sangat tidak mendukung pengembangan program yang dikembangkan lebih dari satu atau multi program. Jadi, sekeluruhan program yang telah dibuat tersebut sebelumnya, akan dibagi menjadi beberapa bagian atau segments dan akan dipanggil jika program tersebut dibutuhkan dimana salah satunya adalah bagian dari program utama.

    OFFSET pada program tersebut, pada dasarnya sama seperti sebuah jarak dari alamat saat ini terhadap alamat awal dari program tersebut. Dimana pada memori sekunder, program akan disimpan sebagai suatu bingkai tertentu. Jadi, pada posisi memori tersebut berada perlu ditambahkan OFFSET ke alamat dasar untuk mendapatkan lokasi frame yang sebenarnya pada memori tersebut.

    BalasHapus
  3. Ketika teknik pembagian halaman dilakukan, halaman tersebut akan masuk ke dalam segmen-segment tertentu dan urutannya disebut sebagai segments dan lebarnya (jarak memori) disebut sebagai OFFSET>

    BalasHapus

Posting Komentar

Respon komentar 7 x 24 jam, so please be patient :D