嵌入式开发——结构体指针作为参数传递变量的值不正确

Posted 2021-08-05 代二毛

问题描述

由于海思芯片紧缺，公司决定启用一款新的音视频处理芯片，我负责要将原有的算法库移植到新平台。在移植的过程中，发现调用某个图像转换函数时，得不到正确的结果，而且这个函数还是其他的库里实现的，我只是调用。于是我去查看了这个函数的实现，传参主要是通过一个结构体。我在调用这个函数前，将该结构体的成员变量的值都打印出来，发现没有问题，然后在被调用的函数里，打印接收到的变量的值，发现对不上。这就很奇怪了，明明我在调用函数前赋值都是正确的，为什么传进去就不对了，百思不得其解。简单来说，就是我在A库调用B库实现的函数时，发现通过结构体传参，传过去的变量的值不正确。

解决步骤：

1.传参是传的结构体指针，我在调用函数前打印了这个结构体指针，在被调用函数里也打印了这个结构体指针，发现指针是一样的，表明传参是没有问题的。这里存在两种出错的可能，一种是两者数据解析方式不同，毕竟传的是同一内存地址，数据都一样；还有一种可能是该内存地址处的数据被意向不到的地方给修改了，导致两次去读取该内存的数据不一样。
2.接着进一步添加打印，我把结构体里的每个成员变量的地址都打印出来，发现在调用前打印和在被调用函数里打印是不一样的，这就能解释为什么传参的值不正确了，因为两次读取的都不是同一内存地址处的数据。这让我想起来结构体的对齐，毕竟面试时候考结构体最喜欢考对齐，于是我用sizeof()函数在两个库都打印了该结构体占用的字节数，果然两个库里同一结构体占用的字节数不一样，由此推断是两个库的对齐字节数不同导致的。
3.两个库都是运行在同一芯片，默认的对齐字节数就是CPU的位宽，32位机器就是4byte，64位芯片就是8byte。肯定有地方强行修改了对齐字节数，于是我用比对软件对比两个库里同一头文件的差异，发现其中一个库用了#pragma pack(4)将对齐字节数强行修改成4字节，这才导致两个库里结构体不一样。不熟悉的可以参考博客《嵌入式开发——#pragma pack()常见用法介绍》。
4.因为海思芯片是32位的，默认就是4byte对齐，所以加不加#pragma pack(4)都是4字节对齐，代码在海思芯片上运行就没有问题。现在移植到的新芯片是64位的，默认是8字节对齐，这样就导致A库是8字节对齐，B库是4字节对齐，导致结构体大小不同，成员变量的地址相对于结构体首地址的偏移量也不同，肯定不能解析出正确的数据。

总结

我遇到的这种情况，最根本的原因就是两个库的交互头文件不一致导致的，正常情况两个库里的同一头文件应该是相同的。这是个历史遗留问题，以前被掩盖了，现在移植新平台才显露出来。同时也提醒自己，修改库之间交互的头文件要慎重。