Question

我已经在这一段时间了，这真让我感到困惑。这是一个非常精简的代码片段，可以重现这个问题：

uint8_t dataz[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

struct mystruct {

    uint8_t dummy1[1];
    uint16_t very_important_data;
    uint8_t dummy2[3];

} *mystruct = (void *) dataz;

printf("%x\n", mystruct -> very_important_data);

您期望输出的是什么？我会说x302，但不是。它给了我x403。与使用此结构相同：

struct mystruct {

    uint8_t dummy1[2];
    uint16_t very_important_data;
    uint8_t dummy2[2];

} *mystruct = (void *) dataz;

你会如何解释？

Answer 1

包装。不能保证结构的成员在结构中的物理位置。它们可能是字对齐的，留下空白。

在某些版本的C中有一些pragma可以明确地控制打包。

Answer 2

正如其他人所提到的，除非您的编译器对齐是字节对齐的，否则您的结构可能会有“漏洞”。编译器这样做是因为它加速了内存访问。

如果你正在使用gcc，那么有一个“packed”属性会导致结构字节对齐，所以删除“hole”：

struct __attribute((__packed__)) mystruct {
    uint8_t dummy1[1];
    uint16_t very_important_data;
    uint8_t dummy2[3];
} *mystruct = (void *) dataz;

但是，这不一定能解决问题。 16位值可能未设置为您认为应该的值，具体取决于计算机的字节顺序。您将不得不在结构中的任何多字节整数中交换字节。没有通用的功能，因为它需要有关运行时结构布局的信息，而C不提供。

将结构映射到二进制数据通常是不可移植的，即使您现在可以在机器上运行它。

Answer 3

最有可能的是，编译器在dummy1和very_important_data之间添加了一个填充字节，以便在16位边界上对齐very_important_data。

通常，struct中字段的对齐和填充与实现有关，因此您不应该依赖它。如果您绝对需要特定的行为，许多编译器会提供#pragma或其他指令来控制它。查看编译器的文档。

Answer 4

这取决于编译器，但通常编译器将每个成员与其自然对齐对齐。在你遇到的情况下，very_important_data是一个uint16_t，可能有2个字节的自然对齐。

将二进制数据读入内存结构，效果奇怪

4 个答案: