用户代码可以安全地使用结构填充吗？

Posted 2023-03-06

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【中文标题】用户代码可以安全地使用结构填充吗？【英文标题】：Can the struct padding be safely used by the user code? 【发布时间】：2011-01-02 01:37:23 【问题描述】：

假设我有如下结构：

struct Struct 
    char Char;
    int Int;
;

并且sizeof( int ) 大于一并且编译器为Char 成员变量添加填充 - 编译器生成的代码是否允许更改填充字节的值？

我的意思是，如果我使用指针算法并将一些数据写入 Char 成员变量周围的填充字节，然后再进行 variable.Char = 赋值，编译器生成的代码可能还会覆盖一些填充字节?

【问题讨论】：

@nobugz，我认为这是一个有效的问题。在设置值之前您已将结构设置为 0 的图像，然后您可以稍后使用 memcmp 比较两个结构，但前提是编译器不接触填充字节。不要乱用填充，memset 或 memcpy 使用类和结构。 更安全和更健壮的方法是实现读取和写入打包缓冲区的方法（例如unsigned char[]）。保险值得额外的可执行空间和时间。 @Thomas Matthews，我想你误解了我的意思。我在谈论比较两个结构，请参阅***.com/questions/141720/… 如果您关心字节对齐，大多数编译器允许您显式声明它。例如，在 VS 中，您可以使用 #pragma pack(1) 告诉编译器完全按照声明的方式打包您的结构，而无需额外填充。在这种情况下，sizeof(Struct) 将恰好是 sizeof(char)+sizeof(int)，仅此而已。我见过使用这种机制的唯一有效用途是套接字编程，但我确信还有其他原因。 【参考方案1】：

以下句子错误：不，它不会覆盖填充字节。但使用它可能不是一个好习惯。如果需要，可以在里面添加成员变量。

我根据 cmets 进行了研究，表明（正确）我很愚蠢：

C 标准有一个“附件 J”，其中包含 J.1 未指定行为部分。它说，“在结构或联合中存储值时填充字节的值”。这意味着编译器可以生成它想要将数据写入结构的任何指令，这可能允许它覆盖成员之后的填充。

【讨论】：

没有什么可以阻止编译器覆盖填充。过失。你是对的。没有什么可以阻止它。 C 标准的附件 J 将“结构中填充字节的值”列为未指定。【参考方案2】：

你当然可以在那里写一些东西，memset-ing 一个这样的结构的实例就可以了。但是，这样做并不安全，也不是一个好主意。有一天，另一个开发人员在某处放置#pragma 或在结构声明中添加一个成员，您的代码将以许多奇怪而奇特的方式爆炸，这可能需要相当长的时间来调试。

【讨论】：

【参考方案3】：

如果编译器足够聪明，可以使用单词 write 来保存 char 会怎样？您精心保存的数据将会丢失。 ;-)

【讨论】：

对，我认为这就是问题所在。编译器是否允许这样做？编译器显然被允许这样做。我更新了我的不正确答案以表明尽可能多的内容，并对此表示赞同。【参考方案4】：

这样做的唯一原因是某个插件恶意欺骗主机应用程序存储额外数据。