Question

我正在尝试使用void指针将一个结构对象的值设置为等于相同类型的另一个结构对象。使用不同大小的uint时，这些值未按预期显示。

一个简单的例子演示了这个问题，假设我有一个struct：

struct testUint{
    uint32 m_num1;
    uint32 m_num2;
    uint32 m_num3;
};

我主要是做

testUint test_uint1;
testUint test_uint2;

test_uint2.m_num1 = 3;
test_uint2.m_num2 = 6;
test_uint2.m_num3 = 9;

void* p = &test_uint1;

*(uint32*) p = test_uint2.m_num1;
p = (uint32*)p+1;

*(uint32*) p = test_uint2.m_num2;
p = (uint32*)p+1;

*(uint32*) p = test_uint2.m_num3;
p = (uint32*)p+1;

cout << test_uint1.m_num1 << test_uint1.m_num2 << test_uint1.m_num3 <<endl;

输出预期为：3、6和9

但是当我将结构更改为：

struct testUint{
    uint32 m_num1;
    uint64 m_num2;
    uint32 m_num3;
};

并保留与以前相同的代码，只是将中间部分更改为：

*(uint32*) p = test_uint2.m_num1;
p = (uint32*)p+1;

*(uint64*) p = test_uint2.m_num2;
p = (uint64*)p+1;

*(uint32*) p = test_uint2.m_num3;
p = (uint32*)p+1;

输出变为：3，38654705664和3435973836。

我不太确定为什么会这样，因为我相信自己会增加适当的字节数。

Answer 1

首先，我将忽略以下事实：您的代码正在发生一些非常重要的未定义行为，而直接跳到UNIX / Windows环境中代码行为相对可预测的部分（如果不符合标准）。

您的代码假定使用uint64_t作为第二个成员的版本的布局看起来像这样（2个字符== 1个字节）：

-1-+-+-+-5-+-+-+-+10-+-+-+-+15-+-+-+-+20-+-+-+-+25
11111111222222222222222233333333__________________

但是实际上，由于填充的原因，它的布局如下：

-1-+-+-+-5-+-+-+-+10-+-+-+-+15-+-+-+-+20-+-+-+-+25
11111111........222222222222222233333333__________

这意味着，当您将值分配给结构时，您将获得这样的值（假设Little Endian，基于您的结果）：

-1-+-+-+-5-+-+-+-+10-+-+-+-+15-+-+-+-+20-+-+-+-+25
03000000060000000000000009000000????????__________

这意味着6已被写入填充，并且在直接访问成员时不可读。同时，9正在m_num2内编写，而m_num3正在接收完整的垃圾。小尾数十六进制的0x0000000009000000转换为十进制的38654705664，这就是为什么要获得第二个值的原因。而且因为第三个值是垃圾，所以它实际上可以是任何东西，而3435973836恰好是您在此特定执行中碰巧得到的东西。

现在，回到“未定义行为”：这就是为什么您不应该编写这样的代码的原因。因为在此结构中使用的填充是实现定义的（有充分的理由），所以依靠这样的行为来确定代码的正确性是很不好的。

如果您绝对需要依赖像这样的琐事，那么您应该做一些事情：

使用char*或uint8_t*而不是void*：在C ++中不允许对void*进行算术，即使您在技术上并未对{ {1}}在您的代码中，您仍然使代码处于混乱状态，容易受到执行void*算术的代码更改的影响。
使用惯用语来访问给定成员的特定偏移量：例如offsetof。

更好的代码版本如下：

void*

更好的解决方案是找到一种方法，使#include<iostream> #include<cstddef> #include<cstdint> struct testUint{ uint32_t m_num1; uint64_t m_num2; uint32_t m_num3; }; int main() { testUint test_uint1; testUint test_uint2; test_uint2.m_num1 = 3; test_uint2.m_num2 = 6; test_uint2.m_num3 = 9; //Prefer reinterpret_cast, not raw C-style casts uint8_t * p = reinterpret_cast<uint8_t*>(&test_uint1); *reinterpret_cast<uint32_t*>(p + offsetof(testUint, m_num1)) = test_uint2.m_num1; *reinterpret_cast<uint64_t*>(p + offsetof(testUint, m_num2)) = test_uint2.m_num2; *reinterpret_cast<uint32_t*>(p + offsetof(testUint, m_num3)) = test_uint2.m_num3; //Don't use 'using namespace std;' std::cout << test_uint1.m_num1 << ' ' << test_uint1.m_num2 << ' ' << test_uint1.m_num3 << std::endl; }的接口在存在testUint的范围内可见，并避免完全释放该指针。

递增void指针不能正确设置值

1 个答案: