结构打包和对齐mingw

Posted 2023-02-19

【中文标题】结构打包和对齐mingw

【英文标题】：Struct packing and alignment with mingw

【发布时间】：2014-07-23 19:54:13

【问题描述】：

我在 PC（mingw32、32 位架构）上模拟来自嵌入式系统（stm32、Keil µVision 5、MDK-ARM）的代码。 ARM 编译器的对齐方式与我的桌面 mingw build 不匹配：

// ARM Code (ARM compiler uses __packed)
typedef __packed struct _file

    uint8_t var1;
    uint16_t var2;
 FILE;

// PC mingw gcc code trying to emulate layout above.
typedef struct __attribute__((packed, aligned(1))) _file

    uint8_t var1;
    uint16_t var2;
 FILE;

在源代码中，我执行以下操作：file.var1 = 0x22; file.var2 = 0xAA55; 然后将其写入内存。当我在嵌入式系统上读取内存时，它显示0x22, 0x55, 0xAA。在 Windows 机器上，它读取 0x22, 0xFF, 0x55, 0xAA，在第 2^nd 字节处有填充。我该如何纠正这种行为？

【问题讨论】：

OT：我建议使用与 FILE 不同的名称，该名称由标准库定义，并且您在 Windows 环境中包含的任何标准头文件也可能包含 stdio.h ，即使嵌入式环境没有它

哈哈是的，你是对的，但这不是我实际使用的代码。为了演示这种行为，我更改了名称并将其删减。

你误解了，误用语言是问题所在。实现定义的功能就是这样。没有理由期望他们在某一天/版本之外以这种方式工作......

【参考方案1】：

根据the GCC manual's examples，attribute 应该在结构的字段之后，即：

// PC Code
typedef struct

    uint8_t var1;
    uint16_t var2;
 __attribute__((packed, aligned(1))) FILE;

我还删除了无意义的结构标记 (_file)。

当我快速测试时，上面的sizeof 值为3。

【讨论】：

warning: 'packed' attribute ignored [-Wattributes] FILE __attribute__((packed, aligned(1))); 嗯嗯..

@artlessnoise 什么不是typedef？ OP的代码显示两个typedefs，对吧？

【参考方案2】：

我自己修复了它 -> 使用 -mno-ms-bitfields 编译有帮助！上面的代码确实是正确的。有必要告诉 mingw 使用 gcc 的位域组织而不是 microsoft 样式。尽管那时代码可能无法用 microsoft 编译器编译，但我现在不在乎。

【讨论】：

好吗？代码中没有位域，但可能编译器正在为某些位域做准备。

我猜是mingw实现的问题。

这个old gcc post 解释了它在做什么。问题不是很清楚。听起来您正在将 PC 代码移植到 ARM；不是相反。通常，cygwin 想要兼容Windows 的方式。即，您的代码应使用 DLL 等执行 Windows 操作，而不是尝试模拟 ARM。我想我会研究 XEN 等来实际模拟这个慢速 ARM CPU。

也就是说，gcc_struct 可能是更好的选择。请参阅 6.36.5 i386 变量属性部分。如果你调用实际的 Windows 代码，你可能需要另一个。

我在 GCC 文档的任何地方都找不到关于 -mno-ms-bitfields 的文档。有没有指向那个的 URL 链接？

【参考方案3】：

打包的属性是broken on mingw32 compilers。另一种选择是使用 pragma pack:

#pragma pack(1)
typedef struct _file

  uint8_t var1;
  uint16_t var2;
 FILE;