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二級(jí)C語(yǔ)言:typedefPACKEDstruct字節(jié)對(duì)齊詳解

本文為“計(jì)算機(jī)二級(jí)C語(yǔ)言:typedefPACKEDstruct字節(jié)對(duì)齊詳解”,更多有關(guān)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試三級(jí)信息管理資料,請(qǐng)?jiān)L問(wèn)考試吧計(jì)算機(jī)等級(jí)考試頻道。

  六.字節(jié)對(duì)齊可能帶來(lái)的隱患:

  代碼中關(guān)于對(duì)齊的隱患,很多是隱式的。比如在強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換的時(shí)候。例如:

  unsigned int i = 0x12345678;

  unsigned char *p=NULL;

  unsigned short *p1=NULL;

  p=&i;

  *p=0x00;

  p1=(unsigned short *)(p+1);

  *p1=0x0000;

  最后兩句代碼,從奇數(shù)邊界去訪問(wèn)unsignedshort型變量,顯然不符合對(duì)齊的規(guī)定。

  在x86上,類(lèi)似的操作只會(huì)影響效率,但是在MIPS或者sparc上,可能就是一個(gè)error,因?yàn)樗鼈円蟊仨氉止?jié)對(duì)齊.

  七.如何查找與字節(jié)對(duì)齊方面的問(wèn)題:

  如果出現(xiàn)對(duì)齊或者賦值問(wèn)題首先查看

  1. 編譯器的big little端設(shè)置

  2. 看這種體系本身是否支持非對(duì)齊訪問(wèn)

  3. 如果支持看設(shè)置了對(duì)齊與否,如果沒(méi)有則看訪問(wèn)時(shí)需要加某些特殊的修飾來(lái)標(biāo)志其特殊訪問(wèn)操作。

  arm下的對(duì)齊處理

  from DUI0067D_ADS1_2_CompLib

  3.13 type   qulifiers

  有部分摘自arm編譯器文檔對(duì)齊部分

  對(duì)齊的使用:

  1.__align(num)

  這個(gè)用于修改最高級(jí)別對(duì)象的字節(jié)邊界。在匯編中使用LDRD或者STRD時(shí)

  就要用到此命令__align(8)進(jìn)行修飾限制。來(lái)保證數(shù)據(jù)對(duì)象是相應(yīng)對(duì)齊。

  這個(gè)修飾對(duì)象的命令最大是8個(gè)字節(jié)限制,可以讓2字節(jié)的對(duì)象進(jìn)行4字節(jié)

  對(duì)齊,但是不能讓4字節(jié)的對(duì)象2字節(jié)對(duì)齊。

  __align是存儲(chǔ)類(lèi)修改,他只修飾最高級(jí)類(lèi)型對(duì)象不能用于結(jié)構(gòu)或者函數(shù)對(duì)象。

  2.__packed

  __packed是進(jìn)行一字節(jié)對(duì)齊

  1.不能對(duì)packed的對(duì)象進(jìn)行對(duì)齊

  2.所有對(duì)象的讀寫(xiě)訪問(wèn)都進(jìn)行非對(duì)齊訪問(wèn)

  3.float及包含float的結(jié)構(gòu)聯(lián)合及未用__packed的對(duì)象將不能字節(jié)對(duì)齊

  4.__packed對(duì)局部整形變課抻跋?BR>   5.強(qiáng)制由unpacked對(duì)象向packed對(duì)象轉(zhuǎn)化是未定義,整形指針可以合法定

  義為packed。

  __packed int* p;   //__packed int 則沒(méi)有意義

  6.對(duì)齊或非對(duì)齊讀寫(xiě)訪問(wèn)帶來(lái)問(wèn)題

  __packed struct STRUCT_TEST

  {

  char a;

  int b;

  char c;

  }   ;     //定義如下結(jié)構(gòu)此時(shí)b的起始地址一定是不對(duì)齊的

  //在棧中訪問(wèn)b可能有問(wèn)題,因?yàn)闂I蠑?shù)據(jù)肯定是對(duì)齊訪問(wèn)[from CL]

  //將下面變量定義成全局靜態(tài)不在棧上

  static char* p;

  static struct STRUCT_TEST a;

  void Main()

  {

  __packed int* q;   //此時(shí)定義成__packed來(lái)修飾當(dāng)前q指向?yàn)榉菍?duì)齊的數(shù)據(jù)地址下面的訪問(wèn)則可以

  p = (char*)&a;

  q = (int*)(p+1);

  *q = 0x87654321;

  /*

  得到賦值的匯編指令很清楚

  ldr       r5,0x20001590 ; = #0x12345678

  [0xe1a00005]    mov       r0,r5

  [0xeb0000b0]    bl        __rt_uwrite4   //在此處調(diào)用一個(gè)寫(xiě)4byte的操作函數(shù)

  [0xe5c10000]    strb      r0,[r1,#0]    //函數(shù)進(jìn)行4次strb操作然后返回保證了數(shù)據(jù)正確的訪問(wèn)

  [0xe1a02420]    mov       r2,r0,lsr #8

  [0xe5c12001]    strb      r2,[r1,#1]

  [0xe1a02820]    mov       r2,r0,lsr #16

  [0xe5c12002]    strb      r2,[r1,#2]

  [0xe1a02c20]    mov       r2,r0,lsr #24

  [0xe5c12003]    strb      r2,[r1,#3]

  [0xe1a0f00e]    mov       pc,r14

  */

  /*

  如果q沒(méi)有加__packed修飾則匯編出來(lái)指令是這樣直接會(huì)導(dǎo)致奇地址處訪問(wèn)失敗

  [0xe59f2018]    ldr       r2,0x20001594 ; = #0x87654321

  [0xe5812000]    str       r2,[r1,#0]

  */

  //這樣可以很清楚的看到非對(duì)齊訪問(wèn)是如何產(chǎn)生錯(cuò)誤的

  //以及如何消除非對(duì)齊訪問(wèn)帶來(lái)問(wèn)題

  //也可以看到非對(duì)齊訪問(wèn)和對(duì)齊訪問(wèn)的指令差異導(dǎo)致效率問(wèn)題

  }

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