使用指针访问未对齐的结构体成员

Question

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我有以下结构体：

typedef struct __attribute__ ((__packed__))
{
    uint16_t a;
    uint32_t b;
} st_t;

-> "b" 成员未对齐。

当我执行以下操作时，gcc会发出警告：

st_t st;
uint32_t * b_p = &st.b;
*b_p = 0;

警告日志:

taking address of packed member of 'struct <anonymous>' may result in an unaligned pointer value

但是当我执行以下操作时，它没有引发任何警告：

st_t st;
st_t * st_p = &st;
st_p->b = 0;

我不理解为什么在第二种情况下没有引发警告，因为我仍在访问未对齐的成员。

- The_Average_Engineer

2

请勿在提问中发布代码错误的图片，因为它们难以使用。请直接将文本作为问题的文字内容发布。 - MikeCAT

@MikeCAT 谢谢，我刚刚用文本替换了它。 - The_Average_Engineer

这里回答了一些关于编译器警告的原因。 - ryyker

难道不是在第一种情况下，您明确地指向了st.b的地址（由于打包可能会重新排列），而在第二种情况下，您告诉编译器“我要访问st的b”，它会带您到那里（即让编译器“找出”如何做到这一点，因为它负责安排地址）？ - Zakk

2个回答

1

这是GCC发出的设计不良警告。

st_t st;
st_t * st_p = &st;
st_p->b = 0;

- Eric Postpischil

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- hyde · Accepted Answer

无法提供标准报价，因此其他人肯定会写出更好的答案，但这里有一个简短的答案。

对于紧凑结构体，从“紧凑结构体”的定义来看，编译器必须为任何成员访问生成工作机器代码。未对齐的访问是已知的，并且将适当地处理 CPU。

然而，指向 int 的指针被认为指向有效的 int，这可能意味着它必须对齐（否则将出现“总线错误”或类似问题）。在那些关乎性能的 CPU 上，编译器为每个 int 指针解引用生成有效的未对齐访问机器代码相当低效，所以编译器基本上必须做出这种假设。

因此，如果编译器注意到指向未对齐地址的指针，则会发出警告，因为这是某些 CPU 上的非法操作，即使它是合法的，也可能比对齐访问慢。它不会为紧凑结构体发出警告，因为程序员通过使结构体紧凑来明确表示“这是未对齐的，请处理”。