【转】__attribute__((packed)) 指针传递，赋值错误问题。 - Linux/Unix社区 / 程序开发区

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楼主发表于：2009-03-02 15:53:48 各位大侠， 外部打印值，和内部赋的值，完全不一样，为什么呢，怎么解决？ 请看下面的程序。

程序：
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
typedef struct AUTO_SUBMIT_ST
{
char cAutoSubmitFlag; // 自动上报开关
unsigned int uiStartTime; // 开始时间
unsigned int uiEndTime; // 结束时间
unsigned int uiTimeCycle; // 周期时间
unsigned int uiLastTime; // 上一次上报时间
}__attribute__((packed))AutoSubmitInfo; // 自动上报信息结构体


void testfun(unsigned int * output, unsigned short input)
{
 *output=(unsigned int )input;//函数内 部赋值 
 printf("%x=%x\n",output,*output);
 printf("%x ",*((char*)output+0));printf("%x ",*((char*)output+1));printf("%x ",*((char*)output+2));printf("%x \n",*((char*)output+3));
}
int main(int argn, char *argc)
{
 AutoSubmitInfo testdata;
AutoSubmitInfo* pst=&testdata;

 testfun(&(pst->uiLastTime), 0xbc);

 printf("%x=%x\n",&(pst->uiLastTime),pst->uiLastTime);//外部打印值，和内部赋的值，完全不一样，为什么呢，怎么解决？ printf("%x ",*((char*)(&(pst->uiLastTime))+0));printf("%x ",*((char*)(&(pst->uiLastTime))+1));printf("%x ",*((char*)(&(pst->uiLastTime))+2));printf("%x \n",*((char*)(&(pst->uiLastTime))+3));
}
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
编 译：
[root@localhost MIT]# arm-linux-gcc test.c
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
打 印结果：
[/mnt/nfs]./a.out 
内部bffffe59=bc000000
0 0 0 a4  
外 部bffffe59=a4000000
0 0 0 a4 

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回复次数：9

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#1楼 得分：0回复于：2009-03-02 16:06:41 我在redhat9.0 系统中测试你的程序，打印的值是一样的。

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#2楼 得分：0回复于：2009-03-02 16:19:00 我是在arm板子上跑的，所以用arm-linux-gcc编译。 pc上跑是没有问题的。

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#3楼 得分：0回复于：2009-03-02 16:31:35 char cAutoSubmitFlag; // 自动上报开关 
你把这个定义成int型 试试。

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#4楼 得分：0回复于：2009-03-02 16:43:45 天堂，你好！ 改成int是正常了，但是结构体里不能只有int型啊， 还是不能彻底解决这个问题。

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#5楼 得分：0回复于：2009-03-02 17:05:23 这应是字节对齐问题。不用指针的方式你再试试。

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#6楼 得分：0回复于：2009-03-03 08:40:53 就是想用指针啊， 方便。 不知道怎么解决这个问题，哪位大侠有好办法可以解决？！

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#7楼 得分：0回复于：2009-03-03 09:27:26 那你就用结构指针试试。
typedef struct AUTO_SUBMIT_ST 
{ 
char cAutoSubmitFlag; // 自动上报开关 
unsigned int uiStartTime; // 开始时间 
unsigned int uiEndTime; // 结束时间 
unsigned int uiTimeCycle; // 周期时间 
unsigned int uiLastTime; // 上一次上报时间 
}__attribute__((packed))AutoSubmitInfo; // 自动上报信息结构体 


void testfun(AutoSubmitInfo * output, unsigned short input) 
{ 
output->uiLastTime=(unsigned int )input;//函数内部赋值 
} 
int main(int argn, char *argc) 
{ 
AutoSubmitInfo testdata; 
AutoSubmitInfo* pst=&testdata; 

testfun(pst, 0xbc); 
} 
你可以找一些关于参数指针方面的资料看看。

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#8楼 得分：0回复于：2009-03-03 09:54:13 好像没有办法解决这个问题， 其他地方找了个文章看了。

http://www.linuxforum.net/forum/showflat.php?Cat=&Board=embedded&Number=535938
在ARM core的平台(StrongARM, 2410, XScale)上，如果企图通过一个独立的指针对某个数
据结构的内部成员域进行定位和访问 时，会遇到下面的问题(注，在IA-32 X86平台不会出现
这样的问题)。

定义一个数据结构：
struct __attribute__((packed)) test {
char c; // 1个字节
short s; // 2个字节
long l; // 4个字节
} st;

packed属性，对应于gcc编译选项 -fpack-struct；

test 的内存布局在该属性的制约下是紧凑的，也就意味着第2、3个成员s、l的起始地址将是
奇地址。

如果另行定义一个独立指针： unsigned long t;
通过“t+偏移字节数”的方式来定位(访问)结构内成员域，则会在强制类型转换t指针来赋值
或者读取相 应成员域时，出现下面的问题：
(假定该结构的起始地址为A0, 则c、s、l的地址各为A0、A1、A3)

1. 编译器版本(arm version)：GCC 2.95.2 / 3.2 / 3.3.2
t = (unsigned long) &st;
*((short*)(t+1)) = 0x0201;
期望: 0x01赋于A1字节, 0x02赋于A2字节
实 际: 0x01赋于A0字节, 0x02赋于A1字节，与期望不吻合

*((long*)(t+3)) = 0x08070605;
期 望: 0x05 - 0x08 逐次赋于 A3 - A6 字节
实际: 0x05 - 0x08 逐次赋于 A0 - A3 字节，与期望不吻合

结 论： 基于这些GCC版本，如果对奇地址进行强制类型转换，企图获得"字、双字"的数据类型，
则强制转换后所获得的数据类型，其地址将被自动"优 化"为最近的可被相应对齐模数
(字型数据的对齐模数是2，双字的是4)整除的低位偶地址！

2. 编译器版本(arm version)：GCC 2.95.3 / 3.0
t = (unsigned long) &st;
*((short*)(t+1)) = 0x0201;
期望: 0x01赋于A1字节, 0x02赋于A2字节
实际: 0x01赋于A1字节, 0x02赋于A2字节，与期望吻合

*((long*)(t+3)) = 0x08070605;
期望: 0x05 - 0x08 逐次赋于 A3 - A6 字节
实际: 0x05 - 0x08 逐次赋于 A0 - A3 字节，与期望不吻合

结论： 基于这些GCC版本，如果对奇地址进行强制类型转换，企图获得"双字"的数据类型，
则强制转换后所获得的数据类型，其地址将被自动"优化"为最近 的可被相应对齐模数
4整除的低位偶地址！但对字型数据的此类操作，却不会引起这种指针优化。


附，有资料称：
某些 架构上访问数据时有对齐的要求，比如只能从4字节边界上读取一个4字节的数据类型。
IA-32架构没有硬性要求对齐，尽管未对齐的访问降低执行效 率。另外一些架构，比如MIPS、
SPARC、m68k、ARM(期的RISC CPU存在此问题。

那么有没有一个办法(比如gcc的编译选项，或者一个__attribute__)，能制 约上述的这种指针优化，
使其不自动发生！从而使实际操作与期望操作相吻合？

进一步地问，为何不同版本的arm-linux- gcc所编译出的执行码的在这个问题上的表现不一样！？
这后面有更深层的理论背景吗？

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
如 果endian是确定的，我喜欢这样的形式：((unsigned char*)&s)[0] * 256 + ((unsigned char*)&s)[1] 
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
en，这样把操作分解成基于字节的处 理确实是一个变通的办法，和本人的考虑是一致的；在找不出更好解决方法的情况下，我认为可以有下面3种办法来回避这样的问题：
1. 改变数据源的结构布局，放弃紧凑布局；
代价：增加并浪费了 padding 字节，且既有应用需要重写，以配合结构体内存布局的变化；
2. 改变对结构成员的访问方式，放弃通过独立指针来定位/读写成员域，而直接采用成员名的方式访问；
代价：既有应用程序的改动范围较大；
3. 维持目前的数据源和数据访问方式，而新增一个过渡层，表现形式可以是一组宏，或者内联函数，或
者函数，对结构体内的一切字或双字型数据的访问， 通过这个过渡逻辑被分拆为以字节为基础的操作，
从而回避指针强制类型转换时发生优化；这也同样是nxin的思路！
代价：既有应用程序在访 问结构体成员时的代码形式发生变化，但个人认为这种方法对系统整体代码的
影响是最小的。

可是变通归变通，欢迎大家继续对可能根本 解决此问题的方法进行讨论！谢谢！

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#9楼 得分：0回复于：2009-09-03 11:37:06 我也遇到类似的问题.
typedef struct {
unsigned char flag; //有效性
int baudrate; //速率
unsigned char serial_num; //端口号
unsigned char parity; //校验
unsigned char sync_mode; //同步方式
unsigned char rtscts; //流控制
unsigned char bytesize; //数据位长度
unsigned char stopbits; //停止位长度
}__attribute__((packed)) S_COMM_PARA;

结 果在对这个结构数组赋值时出现了问题
int i;
S_COMM_PARA com_para[2];

for ( i=0; i<2; i++ )
{
  com_para[i]. baudrate = 9600;
  com_para[i]. bytesize = 8;
  printf("com_para[%d].bytesize=%d\n", i, com_para[i]. bytesize );
  printf("i=%d, com_para0].bytesize=%d\n", i, com_para[0]. bytesize );

}

结 果实际打印的是在第二次循环后,com_para[0].bytesize = 2;