Question

这与this question密切相关。

我正在使用libusb编写一些USB代码。查看库的源代码，我看到他们正在使用指针来解析数据并填充structs。

示例：

来自libusb.h：

struct libusb_endpoint_descriptor {
    uint8_t  bLength;
    uint8_t  bDescriptorType;
    uint8_t  bEndpointAddress;
    uint8_t  bmAttributes;
    uint16_t wMaxPacketSize;
    uint8_t  bInterval;
    uint8_t  bRefresh;
    uint8_t  bSynchAddress;
    const unsigned char *extra;
    int extra_length;
};

来自descriptor.c：

struct libusb_endpoint_descriptor *endpoint
unsigned char *buffer
int host_endian

usbi_parse_descriptor(buffer, "bbbbwbbb", endpoint, host_endian);

其中usbi_parse_descriptor是：

int usbi_parse_descriptor(
        unsigned char *source, 
        const char *descriptor,
        void *dest, 
        int host_endian)
{
    unsigned char *sp = source;
    unsigned char *dp = dest;
    uint16_t w;
    const char *cp;

    for (cp = descriptor; *cp; cp++) {
        switch (*cp) {
        case 'b':    /* 8-bit byte */
                *dp++ = *sp++;
                break;
        case 'w':    /* 16-bit word, convert from little endian to CPU */
            dp += ((uintptr_t)dp & 1);    /* Align to word boundary */
            if (host_endian) {
                memcpy(dp, sp, 2);
            } else {
                w = (sp[1] << 8) | sp[0];
                *((uint16_t *)dp) = w;
            }
            sp += 2;
            dp += 2;
            break;
        }
    }

    return (int) (sp - source);
}

我的问题是使用char指针来遍历缓冲区。

编译器将uint8_t对齐为一个例如uint32_t整数的风险是否有可能 - 因此*dp++最终会出现错误的地址？
错误的地址我的意思是libusb_endpoint_descriptor指向的结构dp中变量的地址：

unsigned char *buffer = REPLY from request to USB device.
struct libusb_endpoint_descriptor *endpoint;
unsigned char *dp = (void*) endpoint;

  *dp = buffer[0] ==> struct libusb_endpoint_descriptor -> bLength
*++dp = buffer[1] ==> struct libusb_endpoint_descriptor -> bDescriptorType
... v                                                         ^
    |                                                         |
    +--- does this guaranteed align with this ----------------+

这会发生什么？：

dp += ((uintptr_t)dp & 1);    /* Align to word boundary */

如果结构在内存中是这样的：

ADDRESS  TYPE      NAME
0x000a0  uint8_t   var1
0x000a1  uint16_t  var2
0x000a3  uint8_t   var3

和dp指向var1; 0x000a0，上述陈述会做什么？

Answer 1

关于你的第二个问题，一个地址只是一个整数，只是编译器使用它来表示一个内存位置。表达式((uintptr_t)dp & 1)首先将其转换为正确的整数（类型uintptr_t是一个足以容纳指针的整数），并检查是否设置了最低有效位。如果未设置该位，则表达式的结果为零，这意味着该地址是偶数且16位对齐。如果位设置为意味着地址不均匀且不是16位对齐。

这个表达式的有趣之处在于它将导致0或1成为结果，具体取决于该位是否未设置或是否为。如果未设置该位，则0将添加到已经为16位的对齐地址，从而不会发生任何变化。另一方面，如果地址不是16位对齐，则表达式会导致1被添加到地址，自动将其对齐到16位边界。

Answer 2

不确定，我不打赌保证它的标准，但至少在大多数PC平台上都应该有效。
dp += ((uintptr_t)dp & 1);将dp舍入到2的下一个倍数。如果dp已经是偶数，则该语句无效。

Answer 3

要解决您的第一个问题，dest指向要写入的内存。 void *告诉你没有声明特定类型，它只是一块内存。 switch块测试预期的内容，并将指针递增一个字节或两个字节。这样做的方式是安全的，因为unsigned char保证在sizeof(char)处对齐，即1。

编辑：对此不安全的是dest在这种情况下指向libusb_endpoint_descriptor，假设其对齐方式以descriptor表示。这些假设取决于无法保证的填充预期。可能这里的代码依赖于编译器选项进行打包。

使用指针在struct中的元素之间移动

3 个答案: