Question

我正在尝试进行Socket编程，并在https://www.tenouk.com/Module43a.html上遇到了一篇文章，我很难理解将char数组如何转换为结构指针

char buffer[PCKT_LEN];
struct ipheader *ip = (struct ipheader *) buffer;
//some code here
ip->iph_ihl = 5;
ip->iph_ver = 4;
ip->iph_tos = 16;

根据我的理解，指针ip现在将保存缓冲区的地址，而struct ipheader成员的值现在将存储在缓冲区中。请帮助理解相同的。如果我是对的，那我们将如何打印存储在缓冲区中的值？

Answer 1

您的理解是正确的。指针* ip将指向缓冲区。 char buffer [PCKT_LEN]是一个大小为sizeof（char）* PCKT_LEN的数组。由于char通常为1个字节长，因此它只是PCKT_LEN个字节的内存块。 PCKT_LEN定义为8192

存储struct ipheader所需的字节数远少于此。尝试使用int a = sizeof(ipheader)并使用调试器查看分配给a的值。对我来说，它是24个字节，但是对您来说可能略有不同。这意味着缓冲区可以容纳的数据超过了struct ipheader所需的数据。我没有深入研究代码，对套接字编程也不太了解。但是，这样做的一种用途可能是在结构外部添加额外的数据来增加缓冲区。因为您知道struct ipheader占用了sizeof（ipheader）个字节，所以您将获得sizeof（char）* 8192-剩下的sizeof（ipheader）可以增加数组。

编辑：进一步检查后，这就是正在发生的情况：

struct ipheader *ip = (struct ipheader *) buffer;
struct udpheader *udp = (struct udpheader *) (buffer + sizeof(struct ipheader));

它将尝试将ip标头存储在缓冲区的开头，然后使用udp标头扩展该缓冲区。通过使用buffer + sizeof(struct ipheader) 它通过将缓冲区偏移sizeof（struct ipheader）个字节来确保它在ipheader之后存储udp头。基本上struct ipheader *ip指向缓冲区的开始，struct udpheader *udp指向buffer + sizeof(struct ipheader)。我希望这是有道理的。显然，缓冲区中还有很多空间，因此您有可能进一步扩大它。

Answer 2

如何将char数组转换为结构指针

您不能安全地这样做。该代码调用未定义的行为：

char buffer[PCKT_LEN];
struct ipheader *ip = (struct ipheader *) buffer;
//some code here
ip->iph_ihl = 5;
ip->iph_ver = 4;
ip->iph_tos = 16;

该代码违反了the strict aliasing rule。基本上，这意味着不是某种对象类型的内存不能被视为该类型的对象，除了任何非char对象可以被视为char的数组之外

这不是发布的代码中发生的事情。在发布的代码中，char数组被视为struct ipheader。

内存不是struct ipheader，而是char的数组，因此代码违反了严格的别名。

从char *到struct ipheader *的转换也可能导致对象对齐不正确并违反6.3.2.3 Pointers, paragraph 7：

指向对象类型的指针可以转换为指向不同对象类型的指针。如果结果指针未针对引用类型正确对齐，则该行为未定义。 ...

不幸的是，您在这里发现的这样的代码太普遍了，因为基于x86的计算机是程序员广泛使用的最常见的平台，它们非常宽容错位的访问，因此这些代码倾向于“工作”。

请参见Structure assignment in Linux fails in ARM but succeeds in x86，以了解无法使用的平台示例。

类型转换结构指针

2 个答案: