Question

在32位嵌入式系统上投射和修改指针时遇到了一个奇怪的问题（redbee econotag运行contiki OS是特定的）。

uint32_t array[2];
array[0] = 0x76543210;
array[1] = 0xfedcba98;

uint8_t* point = ((uint8_t*)array)+1;

printf("%08x \n", *(uint32_t*)point );

在我的电脑上输出

：

98765432

嵌入式设备上的

输出：

10765432

我的计算机的行为与我预期的一样，但嵌入式设备似乎在到达单词结尾时会回滚。为什么会这样？

Answer 1

使用此代码，您将破坏严格别名规则：point指向的对象由具有uint32_t类型的左值表达式访问。

C11（n1570），§6.5表达式
  对象的存储值只能由具有以下类型之一的左值表达式访问：
   - 与对象的有效类型兼容的类型，
   - 与对象的有效类型兼容的类型的合格版本，
   - 对应于有效类型的有符号或无符号类型的类型   对象，
   - 对应于合格版本的有符号或无符号类型的类型   有效的对象类型，
   - 聚合或联合类型，其中包括上述类型之一   成员（包括递归地，子集合或包含的联合的成员）或
   - 字符类型。

这会导致未定义的行为，因此任何事情都可能发生。

C11（n1570），§4。一致性
如果违反约束或运行时约束之外的“应该”或“不应该”的要求，则行为未定。

Answer 2

您的目标“redbee econotag”被声明为具有ARMv4架构的ARM7。 ARMv4不提供像ARMv7或intel机器那样的未对齐内存访问。

引自ARM's documentation：

在ARMv4和ARMv5体系结构以及ARMv6体系结构（取决于其配置方式）上，在访问内存中的未对齐数据时需要小心，以免返回意外结果。例如，当传统指针用于读取C或C ++源代码中的单词时，ARM编译器生成使用LDR指令读取单词的汇编语言代码。当地址是四的倍数时，这可以正常工作，例如，如果它位于单词边界上。但是，如果地址不是4的倍数，则LDR返回旋转结果，而不是执行真正的未对齐字加载。通常，这种轮换不是程序员所期望的。

Answer 3

printf("%08x \n", *(uint32_t*)point );

此语句中的*表达式调用未定义的行为：它违反了别名规则，可能会进行未对齐的访问。

Answer 4

由于+1您对32位值进行了未对齐访问，即地址不是4的倍数。

x86独立于对齐工作，因为它的根源一直追溯到8位机器（可能性能稍差）。

ARM需要对齐（与许多其他处理器一样），因此应将32位值放在四个字节的倍数的地址上。如果不是这种情况（错误的值，错误），可能会发生各种不好的事情。对于数组，编译器会处理这个问题，但是当您显式地转换指针时，会强制它违反对齐。

Answer 5

编辑：请注意，此答案的正文与其提示的评论无关

其他答案的理论很好，但可能对你没有帮助。实际问题是你写的：

uint8_t* point = ((uint8_t*)array)+1;

当你应该写一些诸如

之类的东西时

uint8_t* point = (uint8_t*)(array+1);

因为你需要将指针增加为指向适当类型的指针（以便增量操作将添加元素的大小），然后再将其转换为其他类型。

但有人可能会问你是否真的想要一个指向32位值的字节指针。也许你打算以字节方式访问它（请注意字节顺序会因系统而异！）。或者你真的打算指向一个32位值的指针，而这个指针又指向其他地方的8位值......

在嵌入式设备上投射指针

5 个答案: